Java密封类实战：告别滥用继承，代码更安全！

引言：继承滥用的陷阱

在日常开发中，你是否遇到过这种情况：精心设计的父类被同事随意继承，导致核心方法被重写破坏？或是switch-case中漏掉某个子类引发NullPointerException？这类问题往往源自继承体系的失控。Java 17推出的密封类（Sealed Classes）正是为此而生，今天我们就来解锁这个提升代码健壮性的利器。

密封类核心机制

密封类通过白名单机制精确控制继承关系，彻底解决随意继承问题：

• 语法结构：使用sealed修饰符 + permits关键字指定合法子类
• 三层约束：
  
  • 父类声明哪些类能继承自己
  • 子类必须是final, sealed或non-sealed
  • 子类与父类需在同一模块/包（Java 17+放宽）

实战案例：支付系统优化

某电商平台的支付模块曾因继承混乱导致BUG：

// 改造前：任意类都能继承Payment
abstract class Payment {
  abstract void process();
}

class CreditCardPayment extends Payment { ... }
// 某同事新增了未经验证的支付方式导致漏洞

使用密封类重构后：

// 密封类声明（Payment.java）
public sealed class Payment 
    permits CreditCardPayment, AlipayPayment {  // 只允许两种支付方式
  public abstract void process();
}

// 子类声明（CreditCardPayment.java）
public final class CreditCardPayment extends Payment {
  @Override public void process() { ... }  // 禁止被继承
}

// 子类声明（AlipayPayment.java）
public non-sealed class AlipayPayment extends Payment {
  @Override public void process() { ... }  // 允许进一步扩展
}

收益：

1. 编译期拦截非法子类，避免运行时异常
2. 结合switch模式匹配时，编译器检查分支覆盖
3. 领域模型边界清晰，减少70%的防御性代码

最新技术动态

随着Java 21的发布，密封类获得两项增强：

• 泛型支持：sealed interface Result<T> permits Success, Error
• Record集成：sealed interface Shape permits Circle, Rectangle + record Circle(int radius) implements Shape

结论：何时使用密封类

密封类特别适用于以下场景：

1. 需要建模固定类型集合（如状态机、支付方式）
2. 配合instanceof模式匹配做穷尽检查
3. 核心领域模型的保护性设计

通过将继承关系从"黑盒"变为"白盒"，密封类让Java的类型系统更安全可控。下次设计核心模块时，不妨用这个特性给你的代码加上一把"权限锁"！