使用 Java 密封类的高级类设计

简介

在面向对象编程中，类设计在创建健壮且可维护的代码方面起着至关重要的作用。随着 java 15 的发布，引入了一项称为密封类的新功能，为类设计添加了额外的控制和安全层。密封类允许开发人员限制类层次结构，防止外部类扩展或实现它们。在本文中，我们将讨论密封类的概念、它们的好处以及如何在 java 中实现它们。

什么是密封类？

密封类是java 15中引入的一种新类型的类，它限制其子类的继承和实现。它可以被认为是一个密封的容器，只允许特定的类扩展或实现它。一旦一个类被声明为密封的，它就默认成为最终的，任何通过外部类扩展或实现它的尝试都会导致编译错误。

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使用密封类的优点

1。增强的安全性： 密封类通过限制其子类的继承和实现来提供额外的安全层。这可以防止对核心类进行未经授权的修改，并确保只有受信任的子类才能访问和修改密封类。

2。更好地控制类层次结构： 通过密封类，开发人员可以更好地控制类层次结构。通过显式定义允许的子类，我们可以确保只有相关且设计正确的类才能扩展或实现密封类，从而形成更易于维护的代码库。

3。提高代码灵活性：通过限制可以扩展或实现密封类的子类，我们可以进行必要的更改或重构，而不必担心破坏任何外部代码。这在使用密封类时提供了灵活性，并确保代码库保持稳定和可维护。

密封类的实施

要将类声明为密封的，我们可以在类声明中使用“sealed”关键字，如下所示：

//sealed class declaration public sealed class triangle permits equilateraltriangle, rightangletriangle {      //class body } 

这里，'permits'关键字用于指定允许扩展密封类的子类。在上面的示例中，只有类 'equisidetriangle' 和 'rightangletriangle' 可以扩展 'triangle' 类。

现在，让我们创建可以扩展“triangle”类的子类。

//example of subclass that extends sealed class public final class equilateraltriangle extends triangle {     //class body }  //example of subclass that extends sealed class public non-sealed class rightangletriangle extends triangle {     //class body } 

请注意，“equisidetriangle”类被声明为“final”，因为它是继承层次结构中的最后一个子类，而“rightangletriangle”类被声明为“non-sealed”，因为它允许其他子类扩展它。

接下来，让我们看一个实现密封接口的示例。可以使用与密封类相同的语法将接口声明为密封。

//sealed interface declaration public sealed interface shape permits rectangle, circle {      //interface body     public double getarea(); } 

这里，“permits”关键字用于指定允许实现密封接口的类。在上面的例子中，只有类 'rectangle' 和 'circle' 可以实现 'shape' 接口。

//Example of Class Implementing Sealed Interface public final class Rectangle implements Shape {      //Interface method implementation     public double getArea() {         //Logic to calculate area of rectangle     } }  //Example of Class Implementing Sealed Interface public non-sealed class Circle implements Shape {      //Interface method implementation     public double getArea() {         //Logic to calculate area of circle     } } 

请注意，“矩形”类被声明为“最终”类，因为它是最后一个实现“形状”接口的类，而“圆形”类被声明为“非密封”类，因为它允许其他类实施它。

密封类和接口的继承规则

1. 密封类必须显式允许可以扩展它的子类。
2. 所有允许的子类必须是密封类的直接子类。这意味着我们不能扩展一个不允许的子类来创建密封类的间接子类。
3. 密封接口必须显式允许可以实现它的类。
4. 所有允许的类必须实现所有接口方法。这意味着我们无法创建部分实现密封接口的类。

结论

密封类是 java 的强大补充，可以极大地增强类设计并使代码库更加安全和可维护。通过限制类和接口的层次结构，密封类在设计类时提供了额外的控制层和灵活性。借助这一新功能，开发人员可以确保只有受信任的子类或实现类才能访问和修改密封类，从而形成更稳定、更健壮的代码库。通过获得最新的 java 认证来增强您的 java 技能。