Java - 密封類和介面

Java 15 引入了一個密封類作為預覽功能，它提供了對繼承的細粒度控制。Java 16 提供了一些小的增強功能，並將此功能保留為預覽。隨著 Java 17 的釋出，密封類和介面成為了標準特性。密封類/介面功能新增到 Java 中，為開發人員提供了對繼承的細粒度控制。密封類可以定義允許擴充套件它的子型別，而其他類則不能擴充套件它。

以下是需要考慮的密封類的要點：

• 密封類使用 sealed 關鍵字宣告。
• 密封類允許使用 permits 關鍵字宣告哪些類可以是子型別。
• 擴充套件密封類的類必須宣告為 sealed、non-sealed 或 final。
• 密封類有助於在繼承中建立有限且可確定的類層次結構。

密封介面

一個介面可以使用 sealed 關鍵字標記為密封介面，然後使用permits關鍵字，我們可以新增可以擴充套件此介面的介面。

public sealed interface Person permits Employee, Manager {
}

密封介面示例

在此示例中，我們建立了一個密封介面 Person，它允許 Employee 和 Manager 介面擴充套件它。Employee 和 Manager 介面具有不同的方法來獲取人員的 ID。現在，為了獲取人員的 ID，我們使用 instanceof 運算子檢查例項是否為 Employee 或 Manager 並獲取相應的 ID。因此，我們可以看到，預先知道允許的介面有助於在這種情況下進行開發。

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;
   }		
}

讓我們編譯並執行上述程式，這將產生以下結果：

Id: 23

密封類

與密封介面類似，類也可以使用sealed關鍵字標記為密封類，然後使用 permits 關鍵字，我們可以新增可以擴充套件此類的子類。

public abstract sealed class Person permits Employee, Manager {
}

子類需要具有 sealed/final 或 non-sealed 修飾符。

public final class Manager extends Person {
}

具有 non-sealed 修飾符的子類對所有類開放以進行擴充套件。

public non-sealed class Employee extends Person {
}

約束

在擴充套件密封類時，我們應該注意使用密封類的一些約束。

• 允許的子類應與密封類位於同一模組中。

• 允許的子類必須擴充套件密封類。

• 允許的子類必須使用 final、sealed 或 non-sealed 修飾符之一。

密封類示例

在此示例中，我們建立了一個密封抽象類 Person，它允許 Employee 和 Manager 類擴充套件它。Employee 和 Manager 類具有不同的方法來獲取人員的 ID。現在，為了獲取人員的 ID，我們使用 instanceof 運算子檢查例項是否為 Employee 或 Manager 並獲取相應的 ID。因此，我們可以看到，預先知道允許的子類有助於在這種情況下進行開發。

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;
   }
}

讓我們編譯並執行上述程式，這將產生以下結果：

Id: 23