探究 Java 20 的密封接口与密封枚举

目录

一、设计动机：精确控制继承关系

二、核心语法与特性

三、与模式匹配的协同

---

一、设计动机：精确控制继承关系

1. 传统继承问题：

   • 开放继承导致类层次结构混乱，难以维护。
   • 框架开发者无法限制第三方扩展其核心接口。

2. 密封机制的优势：

   • 明确允许哪些类 / 接口可以继承或实现当前类型。
   • 增强类型系统的安全性，支持模式匹配的完整性检查。

二、核心语法与特性

1. 密封接口（Sealed Interface）：

   public sealed interface Shape 
       permits Circle, Rectangle, Triangle {
       
       double area();
   }
   
   public final class Circle implements Shape {
       private final double radius;
       // 实现略
   }
   
   public non-sealed class Rectangle implements Shape {
       // 允许进一步继承
   }
   

2. 密封枚举（Sealed Enum）：

   public sealed enum Color 
       permits PrimaryColor, SecondaryColor {
       
       RED, GREEN, BLUE;
   }
   
   public non-sealed enum PrimaryColor extends Color {
       YELLOW, CYAN, MAGENTA;
   }
   

三、与模式匹配的协同

密封类型与模式匹配结合，实现 完整覆盖检查：

public double calculateArea(Shape shape) {
    return switch (shape) {
        case Circle c -> Math.PI * c.radius() * c.radius();
        case Rectangle r -> r.width() * r.height();
        case Triangle t -> t.base() * t.height() / 2;
        // 编译器确保所有可能的子类都被覆盖
    };
}