Java 15 引入了一个重要的语言特性——Sealed 类（Sealed classes），这一特性旨在限制继承层次结构，提供更加灵活和安全的类和接口定义方式。本文将深入探讨 Sealed 类的背景、语法规则、优势以及实际应用场景。

背景与动机

在传统的面向对象编程中，类和接口的继承是开放的，子类可以随意扩展和继承父类。然而，这种开放性有时会导致继承层次结构的复杂性和安全性问题。Sealed 类的引入旨在通过显式声明类或接口的子类允许继承，从而提供更严格的类型层次结构控制，使得代码更加安全和可维护。

Sealed 类的语法规则

Sealed 类通过 sealed 关键字声明，可以与 permits 子句结合使用来明确允许继承的子类。以下是一个基本的 Sealed 类的例子：

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {     // 类体 } 

在这个例子中，Shape 类声明为 Sealed 类，通过 permits 关键字允许 Circle、Rectangle 和 Triangle 这三个类继承 Shape。子类可以通过 extends 关键字继承 Shape 类，例如：

public final class Circle extends Shape {     // 类体 } 

Sealed 类的优势

Sealed 类具有以下主要优势：

1. 严格的继承层次结构：限制了哪些类可以扩展或实现父类或接口，提供了更加严格和可控的类型层次结构。

2. 安全性增强：减少了继承层次结构的滥用和误用，防止未经授权的类扩展，从而提高了代码的安全性。

3. API 设计清晰：通过明确声明允许的子类，使得 API 设计更加清晰和易于理解，减少了未来版本中的不兼容性问题。

实际应用场景

Sealed 类适用于许多场景，特别是在需要确保类层次结构的安全和稳定性的情况下。例如，可以用于建模不同类型的图形（如圆、矩形、三角形）或不同类型的表达式（如常量表达式、变量表达式、二元表达式等）。

Java 15 其他新特性

除了 Sealed 类型外，Java 15 还引入了一些其他的改进，如文本块（Text Blocks）的进一步改进、垃圾回收器的增强、ZGC的并发性能改进等。这些改进进一步提升了 Java 语言在性能和开发体验上的表现。

结语

Sealed 类作为 Java 15 中的一项重要新特性，为开发者提供了更严格和安全的类和接口定义方式。通过限制继承层次结构的扩展，Sealed 类使得代码更加健壮和可维护。希望本文能帮助你理解和充分利用 Java 15 中的 Sealed 类型。