360:	Sealed Classes (Preview)? 封閉類（預覽）

總結

????????使用密封類和接口增強Java編程語言。密封類和接口限制了哪些其他類或接口可以擴展或實現它們。這是JDK 15中的預覽語言功能。

目標

????????允許類或接口的作者控制負責實現它的代碼。
????????提供一種比訪問修飾符更具聲明性的方式來限制超類的使用。
????????通過支持對模式的詳盡分析，支持模式匹配的未來方向。

動機

????????在Java中，類層次結構允許通過繼承重用代碼：超類的方法可以被許多子類繼承（并因此重用）。然而，類層次結構的目的并不總是重用代碼。有時，它的目的是對領域中存在的各種可能性進行建模，例如圖形庫支持的形狀類型或金融應用程序支持的貸款類型。當以這種方式使用類層次結構時，限制子類集可以簡化建模。
????????例如，在圖形庫中，Shape類的作者可能希望只有特定的類可以擴展Shape，因為該庫的大部分工作都涉及以適當的方式處理每種形狀。作者對處理Shape的已知子類的代碼的清晰度感興趣，對編寫代碼來防御Shape的未知子類不感興趣。在這種情況下，允許任意類擴展Shape，從而繼承其代碼以供重用，并不是我們的目標。不幸的是，Java認為代碼重用始終是一個目標：如果Shape可以擴展，那么它可以擴展任意數量的類。放寬這一假設會有所幫助，這樣作者就可以聲明一個不允許任意類擴展的類層次結構。在這樣一個封閉的類層次結構中，代碼重用仍然是可能的，但在更大的范圍內是不可能的。
????????Java開發人員熟悉限制子類集的想法，因為它經常出現在API設計中。該語言在這方面提供了有限的工具：要么將類設為final，這樣它就沒有子類，要么將類或其構造函數包設為私有，這樣它只能在同一個包中有子類。JDK中出現了一個包私有超類的示例：

package java.lang;abstract class AbstractStringBuilder {...}
public final class StringBuffer  extends AbstractStringBuilder {...}
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder {...}

????????當目標是代碼重用時，包私有方法很有用，例如AbstractStringBuilder的子類共享其代碼進行追加。然而，當目標是對替代方案進行建模時，這種方法是無用的，因為用戶代碼無法訪問關鍵抽象（超類）以進行切換。不允許用戶在不擴展超類的情況下訪問超類是不可能的。（即使在聲明Shape及其子類的圖形庫中，如果只有一個包可以訪問Shape，那也會很不幸。）
總之，超類應該可以廣泛訪問（因為它代表了用戶的一個重要抽象），但不能廣泛擴展（因為它的子類應該僅限于作者已知的子類）。這樣的超類應該能夠表示它是與一組給定的子類共同開發的，既可以為讀者記錄意圖，也可以允許Java編譯器執行。同時，超類不應過度約束其子類，例如強制它們為最終類或阻止它們定義自己的狀態。

示例

public abstract sealed class  Shape permits Circle, Rectangle, Square {
}
public non-sealed class Square extends Shape {void side() {System.out.println("邊長");}
}
public non-sealed class Rectangle implements Shape {void length() {System.out.println("長度");}
}
public non-sealed class Circle extends Shape {void center() {System.out.println("圓心");}
}

    public static void fun(Shape shape){switch (shape){case Circle c    ->  c.center();case Rectangle r ->  r.length();case Square s    -> s.side();default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + shape);}}public static void main(String[] args) {Shape s1= new Circle();Shape s2= new Rectangle();Shape s3= new Square();fun(s1);fun(s2);fun(s3);}

注意

使用sealed關鍵字聲明封閉類或封閉接口
使用permits關鍵字允許聲明哪個類或接口可以成為其子類或子接口
sealed修飾過的類或接口必須有類繼承或實現
sealed也可以修飾接口interface
繼承或者實現被sealed修飾過的類或接口，必須用sealed(密封),final(最終),non-sealed(非密封)修飾