对比Java学Kotlin密封类

Posted 2022-12-23 陈蒙_

从 Java SE 15 开始，Java 也支持密封类了。

什么是密封类？

在 Kotlin 中类修饰符除了 open、abstract、data 这些，还有一个 sealed：

sealed interface Error // 注意，sealed 在 Kotlin 1.5 版本后才支持修饰 interface
sealed class IOError: Error 
    constructor()  /*...*/  // protected by default
    private constructor(description: String): this()  /*...*/  // private is OK
    // public constructor(code: Int): this()  // Error: public and internal are not allowed


class FileReadError(val f: File): IOError 
open class DatabaseError(val db: DataSource): IOError 
object RuntimeError: Error

首先密封类是类（或接口，以下统称为类），但是比普通的类多了一些限制，主要表现在继承关系上：

• 密封类的直接子类必须要跟父类在同一个包内，具体形式可以是在 top-level 的单个文件，也可以是嵌套类；
• 密封类的子类类型在编译时就已经完全确定，密封类所在包之外的使用方无法继承密封类新建其他的子类，对于密封类的孙子类则没有这个限制；
• 密封类的子类的可见性修饰符跟普通类没有区别；
• 同时，密封类天生是 abstract 的，里面可以有 abstract 方法，同时遵循抽象类的约束无法直接创建实例；
• 密封类可以有构造函数，但是构造函数的修饰符只能是 private 或 protected；

有什么作用？

由于密封类所有的子类型都是已知的，所以密封类一般用在“状态机”场景中，比如枚举错误类型、网络请求的结果类型、列表中的数据类型等。
特别是跟 when 关键字结合使用，口味更加哦，因为：

• 由于所有子类型已知，无需 else 分支：

fun log(e: Error) 
   when (e) 
       is FileReadError -> println("FileReadError")
       is DatabaseError -> println("DatabaseError")
       is RuntimeError -> println("RuntimeError")
   

• 一旦密封类的子类有所变更，IDE 里面的 when 表达式会立即提示，非常人性化：

‘when’ expression on sealed classes is recommended to be exhaustive, add ‘is NetworkResultError’ branch or ‘else’ branch instead

当然，在实际使用过程中，我们也可以实现层级更复杂的密封类：

与枚举的区别

看起来是不是跟枚举有点像？确实如此，甚至从某种程度上我们可以称密封类为加强版的枚举。
但是每种枚举只能有一个实例，但是密封类没有这个限制。

参考文档

• Sealed classes
• Sealed classes - Kotlin Vocabulary
• KotlinConf 2018-Sealed Class Opened My Mind
• Sealed Classes in Kotlin