Java - 密封类和接口

Java 15 引入了一个密封类作为预览功能，它提供了对继承的细粒度控制。Java 16 提供了一些小的增强功能，并将此功能保留为预览。随着 Java 17 的发布，密封类和接口成为了标准特性。密封类/接口功能添加到 Java 中，为开发人员提供了对继承的细粒度控制。密封类可以定义允许扩展它的子类型，而其他类则不能扩展它。

以下是需要考虑的密封类的要点：

• 密封类使用 sealed 关键字声明。
• 密封类允许使用 permits 关键字声明哪些类可以是子类型。
• 扩展密封类的类必须声明为 sealed、non-sealed 或 final。
• 密封类有助于在继承中创建有限且可确定的类层次结构。

密封接口

一个接口可以使用 sealed 关键字标记为密封接口，然后使用permits关键字，我们可以添加可以扩展此接口的接口。

public sealed interface Person permits Employee, Manager {
}

密封接口示例

在此示例中，我们创建了一个密封接口 Person，它允许 Employee 和 Manager 接口扩展它。Employee 和 Manager 接口具有不同的方法来获取人员的 ID。现在，为了获取人员的 ID，我们使用 instanceof 运算符检查实例是否为 Employee 或 Manager 并获取相应的 ID。因此，我们可以看到，预先知道允许的接口有助于在这种情况下进行开发。

package com.tutorialspoint;

public class Tester {
   public static void main(String[] args) {
      // create an instance of Manager
      Person manager = new CorpManager(23, "Robert");

      // get the id
      System.out.println("Id: " + getId(manager));
   }
   public static int getId(Person person) {
      // check if person is employee then return employee id
      if (person instanceof Employee) {
         return ((Employee) person).getEmployeeId();
      } 
      // if person is manager then return manager id
      else if (person instanceof Manager) {
         return ((Manager) person).getManagerId();
      }
      return -1;
   }
}

// a sealed interface Person which is to be inherited by Employee
// and Manager interfaces
sealed interface Person permits Employee, Manager {
   String getName();
}

// Employee and Manager interfaces have to extend Person and can be sealed or non-sealed
non-sealed interface Employee extends Person {
   int getEmployeeId();
}

non-sealed interface Manager extends Person {
   int getManagerId();
}

class CorpEmployee implements Employee {
   String name;
   int id;

   public CorpEmployee(int id,String name) {
      this.name = name;
      this.id = id;
   }

   public String getName() {
      return name;
   }

   public int getEmployeeId() {
      return id;
   }		
}

class CorpManager implements Manager {
   String name;
   int id;
   public CorpManager(int id,String name) {
      this.name = name;
      this.id = id;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }

   public int getManagerId() {
      return id;
   }		
}

让我们编译并运行上述程序，这将产生以下结果：

Id: 23

密封类

与密封接口类似，类也可以使用sealed关键字标记为密封类，然后使用 permits 关键字，我们可以添加可以扩展此类的子类。

public abstract sealed class Person permits Employee, Manager {
}

子类需要具有 sealed/final 或 non-sealed 修饰符。

public final class Manager extends Person {
}

具有 non-sealed 修饰符的子类对所有类开放以进行扩展。

public non-sealed class Employee extends Person {
}

约束

在扩展密封类时，我们应该注意使用密封类的一些约束。

• 允许的子类应与密封类位于同一模块中。

• 允许的子类必须扩展密封类。

• 允许的子类必须使用 final、sealed 或 non-sealed 修饰符之一。

密封类示例

在此示例中，我们创建了一个密封抽象类 Person，它允许 Employee 和 Manager 类扩展它。Employee 和 Manager 类具有不同的方法来获取人员的 ID。现在，为了获取人员的 ID，我们使用 instanceof 运算符检查实例是否为 Employee 或 Manager 并获取相应的 ID。因此，我们可以看到，预先知道允许的子类有助于在这种情况下进行开发。

package com.tutorialspoint;

public class Tester {
   public static void main(String[] args) {
      // create an instance of Manager
      Person manager = new Manager(23, "Robert");

      // get the id
      System.out.println("Id: " + getId(manager));
   }
   public static int getId(Person person) {
      // check if person is employee then return employee id
      if (person instanceof Employee) {
         return ((Employee) person).getEmployeeId();
      } 
      // if person is manager then return manager id
      else if (person instanceof Manager) {
         return ((Manager) person).getManagerId();
      }
      return -1;
   }
}

// a sealed class Person which is to be inherited by Employee
// and Manager classes
abstract sealed class Person permits Employee, Manager {
   String name;
   String getName() {
      return name;
   }
}

// Employee class has to extend Person and should have a modifier
final class Employee extends Person {
   String name;
   int id;
   Employee(int id, String name){
      this.id = id;
      this.name = name;
   }
   int getEmployeeId() {
      return id;
   }
}

// We can mark a sub-class as non-sealed, so that it can be extended if required
non-sealed class Manager extends Person {
   int id;
   Manager(int id, String name){
      this.id = id;
      this.name = name;
   }
   int getManagerId() {
      return id;
   }
}

让我们编译并运行上述程序，这将产生以下结果：

Id: 23