我們可以使用列舉來實現這類模型，但列舉自身存在許多限制。列舉型別的每個值只允許有一個例項，同時列舉也無法為每個型別新增額外資訊，例如，您無法為列舉中的 "Error" 新增相關的 Exception 型別資料。
當然也可以使用一個抽象類然後讓一些類繼承它，這樣就可以隨意擴充套件，但這會失去列舉所帶來的有限集合的優勢。而 sealed class (本文下稱 "密封類" ) 則同時包含了前面兩者的優勢 —— 抽象類表示的靈活性和列舉裡集合的受限性。繼續閱讀接下來的內容可以幫助大家更加深入地瞭解密封類，您也可以點選觀看下方視訊:
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密封類的基本使用
和抽象類類似，密封類可用於表示層級關係。子類可以是任意的類: 資料類、Kotlin 物件、普通的類，甚至也可以是另一個密封類。但不同於抽象類的是，您必須把層級宣告在同一檔案中，或者巢狀在類的內部。
// Result.kt
sealed class Result<out T : Any> {
data class Success<out T : Any>(val data: T) : Result<T>()
data class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>()
}
複製程式碼嘗試在密封類所定義的檔案外繼承類 (外部繼承)，則會導致編譯錯誤:
Cannot access ‘<init>’: it is private in Result
複製程式碼忘記了一個分支？
在 when 語句中，我們常常需要處理所有可能的型別:
when(result) {
is Result.Success -> { }
is Result.Error -> { }
}
複製程式碼但是如果有人為 Result 類新增了一個新的型別: InProgress:
sealed class Result<out T : Any> {
data class Success<out T : Any>(val data: T) : Result<T>()
data class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>()
object InProgress : Result<Nothing>()
}
複製程式碼如果想要防止遺漏對新型別的處理，並不一定需要依賴我們自己去記憶或者使用 IDE 的搜尋功能確認新新增的型別。使用 when 語句處理密封類時，如果沒有覆蓋所有情況，可以讓編譯器給我們一個錯誤提示。和 if 語句一樣，when 語句在作為表示式使用時，會通過編譯器報錯來強制要求必須覆蓋所有選項 (也就是說要窮舉):
val action = when(result) {
is Result.Success -> { }
is Result.Error -> { }
}
複製程式碼當表示式必須覆蓋所有選項時，新增 "is inProgress" 或者 "else" 分支。
如果想要在使用 when 語句時獲得相同的編譯器提示，可以新增下面的擴充套件屬性:
val <T> T.exhaustive: T
get() = this
複製程式碼這樣一來，只要給 when 語句新增 ".exhaustive"，如果有分支未被覆蓋，編譯器就會給出之前一樣的錯誤。
when(result){
is Result.Success -> { }
is Result.Error -> { }
}.exhaustive
複製程式碼IDE 自動補全
由於一個密封類的所有子型別都是已知的，所以 IDE 可以幫我們補全 when 語句下的所有分支:
sealed class Result<out T : Any> {
data class Success<out T : Any>(val data: T) : Result<T>()
sealed class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>() {
class RecoverableError(exception: Exception) : Error(exception)
class NonRecoverableError(exception: Exception) : Error(exception)
}
object InProgress : Result<Nothing>()
}
複製程式碼
工作原理
為何密封類會擁有這些特性？下面我們來看看反編譯的 Java 程式碼都做了什麼:
sealed class Result
data class Success(val data: Any) : Result()
data class Error(val exception: Exception) : Result()
@Metadata(
...
d2 = {"Lio/testapp/Result;", "T", "", "()V", "Error", "Success", "Lio/testapp/Result$Success;", "Lio/testapp/Result$Error;" ...}
)
public abstract class Result {
private Result() {
}
// $FF: synthetic method
public Result(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
this();
}
}
複製程式碼密封類的後設資料中儲存了一個子類的列表，編譯器可以在需要的地方使用這些資訊。
Result 是一個抽象類，並且包含兩個構造方法:
- 一個私有的預設構造方法
- 一個合成構造方法，只有 Kotlin 編譯器可以使用
這意味著其他的類無法直接呼叫密封類的構造方法。如果我們檢視 Success 類反編譯後的程式碼，可以看到它呼叫了 Result 的合成構造方法:
public final class Success extends Result {
@NotNull
private final Object data
public Success(@NotNull Object data) {
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(data, "data");
super((DefaultConstructorMarker)null);
this.data = data;
}
複製程式碼開始使用密封類來限制類的層級關係，讓編譯器和 IDE 幫忙避免型別錯誤吧。
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