Java 15中的密封类：探索与实践

在Java 15中，密封类（Sealed Classes）作为一个新的预览特性被引入，它为类和接口的继承与实现提供了一种更为精细的控制方式。本文将通过实例详细探讨密封类的使用方法、与final类的区别，以及其适用场景。
一、什么是密封类？
密封类允许类或接口控制哪些类可以实现或继承它。这与传统的final类不同，final类完全禁止继承，而密封类则提供了一种更灵活的方式，允许开发者显式指定哪些类可以继承它。
二、如何实现密封类？
在Java 15中，可以通过sealed关键字和permits子句来定义一个密封类。例如，我们可以通过以下代码来定义一个密封类Account，并指定只有SavingsAccount和CheckingAccount可以继承它：
java复制
public sealed class Account permits SavingsAccount, CheckingAccount {
// Account类的实现代码
}

public final class SavingsAccount extends Account {
// SavingsAccount类的实现代码
}

public final class CheckingAccount extends Account {
// CheckingAccount类的实现代码
}
在这个例子中，Account是一个密封类，它明确允许SavingsAccount和CheckingAccount作为其子类。如果尝试让其他类继承Account，例如：
java复制
public class VirtualAccount extends Account {
// VirtualAccount类的实现代码
}
编译器会报错，提示VirtualAccount类不允许继承密封类Account。
三、密封类与final类的区别
final类是一种极端的“密封”方式，它完全禁止任何类继承它。而密封类则更为灵活，它允许开发者明确指定哪些类可以继承它，从而提供了一种更清晰的继承关系声明方式。
四、对允许的子类的约束
允许的子类（如上述例子中的SavingsAccount和CheckingAccount）必须使用以下修饰符之一来描述它们如何延续其父类的密封特性：
final：不能被进一步继承（如上述例子中的两个子类都使用了final修饰符）。
sealed：只能被其允许的子类继承。这样可以进一步限制继承。
non-sealed：可以被未知的子类继承。但需要注意的是，密封类不能阻止其允许的子类使用这种方式。
此外，允许的子类必须与密封类在同一个模块中（如果密封类在命名模块中），或者在同一个包中（如果密封类在未命名模块中）。
五、为什么需要密封类？
在Java中，类层次结构通常用于通过继承重用代码。然而，类层次结构的目的并不总是代码重用。有时，它的目的是对某个领域中的各种可能性进行建模，例如金融应用中支持的账户类型（如上述例子所示）。在这种情况下，通过sealed和permits关键字可以实现对子类继承的限制，从而更清晰地表达设计意图。
通过本文的介绍，相信你对Java 15中的密封类有了更深入的了解。它为Java的类设计提供了一种更为灵活和清晰的继承控制方式，值得在实际开发中尝试应用。