Kotlin sealed interface 和 sealed class 密封接口和密封类

kotlin 使用密封类去实现受限的继承结构，也就是规定了某一父类的子类只能是定义好的某几种类型。在这一特性上，等同于枚举值的作用。和枚举值不同的是，密封类还有类的属性，枚举值是固定的，一个枚举常量只存在一个枚举实例，但是密封类可能存在多个不同值的实例。
密封类/密封接口的主要使用场景是

1. 简化 when 语句
2. 密封接口可以避免调用方去实现你想要隐藏的接口

密封类

如何声明一个密封类

密封类是一个抽象类，父类声明为密封类，使用 sealed 关键字。其子类只能是 data class 或者 object，或者自己实现 equal 和 hashCode 方法的类。

//1.5 以前的写法
sealed class Fruit
//sealed 类的子类只能是 data class 或者 object 
data class Apple(val price: Int) : Fruit()

object Orange : Fruit()

密封类如何使用

考虑一个场景，我们需要写一个函数去卖商品，每个商品有不同的折扣，如下：

//如果是非密封类
abstract class Product
class Tissue(val price: Int) : Product()
class Toothpaste(val price: Int) : Product()

fun settlementOther(product: Product): Int {
    return when (product) {
        is Tissue -> product.price - 3
        is Toothpaste -> product.price
        else -> 0
    }
}

如果换成是密封类实现：

//1.5 以前的写法
sealed class Fruit

//sealed 类的子类只能是
data class Apple(val price: Int) : Fruit()

object Orange : Fruit()

//不需要 else 语句
fun settlementFruit(fruit: Fruit): Int {
    //葡萄特价 10块
    return when (fruit) {
        is Apple -> fruit.price
        Orange -> 10
    }
}

则在 when 语句里面，不需要写 else 语句。

当然，枚举也是一样的，when 里面，不需要写 else 语句，但是枚举只能有一个实例，并且不方便使用。

密封类的使用注意

kotlin 的密封类和子类必须在同一个文件里面。这个限制在 1.5版本之后被解除，只要放在同一个 module 下即可以使用。

此外 kotlin 在 1.5 版本，更新了密封接口。密封接口提出来主要是解决以下问题

1. 密封类多继承的问题
2. 实现 final 性质的接口，也就是如果你的三方库的接口，不想被调用方直接使用，则可以定义为密封接口。
3. 实现嵌套枚举

密封接口的使用示例如下：

open class Fresh

sealed interface Food

object Fruit : Food

//密封接口，帮助实现多继承
data class Meat(val type: Int) : Fresh(), Food

sealed interface MyInnerScaledInterface

如果在另一个包名下去实现密封类接口，则会报错如下：

//package com.example.review2.scaled
sealed interface MyInnerScaledInterface
//package com.example.review2.base  这里 IDE 会报错
class OutScaled:MyInnerScaledInterface {
}

报错信息如下：

Inheritor of sealed class or interface declared in package com.example.review2.base but it must be in package com.example.review2.scaled where base class is declared.

密封接口/类的实现原理

密封类的实现是 abstract 类，密封接口的实现是普通接口。只不过在when 语句中，编译器会帮忙处理if else 的情况，而不需要加 default。如下，通过 tools-kotlins-show kotlin bytecode 之后，查看：

//Fruit 是 kotlin 密封类
public abstract class Fruit {
   private Fruit() {
   }
}

//Fresh 是kotlin 密封接口
public interface Fresh {
}

//密封类的 when 语句实现
public static final int settlementFruit(@NotNull Fruit fruit) {
   Intrinsics.checkNotNullParameter(fruit, "fruit");
   int var10000;
   if (fruit instanceof Apple) {
      var10000 = ((Apple)fruit).getPrice();
   } else {
      if (!Intrinsics.areEqual(fruit, Orange.INSTANCE)) {
         throw new NoWhenBranchMatchedException();
      }

      var10000 = 10;
   }

   return var10000;
}

//Product 是普通 abstract 类
public static final int settlementOther(@NotNull Product product) {
   Intrinsics.checkNotNullParameter(product, "product");
   return product instanceof Tissue ? ((Tissue)product).getPrice() : (product instanceof Toothpaste ? ((Toothpaste)product).getPrice() : 0);
}

java 使用密封类/接口

java 使用密封类会报错，如下。原因在于密封类的构造函数是私有的，所以java 没有默认构造函数，无法使用。

There is no default constructor available in 'review.Fruit'

java 使用密封接口也会报错，如下：

Java class cannot be a part of Kotlin sealed hierarchy

以上限制，仅仅在java 15 之后，java 更新了密封类之后，kotlin 的密封类才可以在 java 中使用。