Java 密封类 sealed 有什么实际用途？

Java 密封类（sealed class，JDK 17 正式定稿，对应 JEP 409）最实际的价值只有一个：把「谁能继承我」从口头约定变成编译期规则，从而让 switch 模式匹配可以做到穷尽性检查、不再需要 default 兜底，同时让库作者能真正封死扩展点。

sealed 类和 final 类有什么区别？

结论：final 是「一个子类都不许有」，sealed 是「只许我点名的这几个子类有」，粒度更细。

一个 final 类完全不能继承，你没法在保留继承能力的同时限制继承者。sealed 解决的正是这个中间地带：类型本身是抽象的、有多个实现，但实现集合在写代码时就确定了。

标准写法是配合接口或抽象类：

public sealed interface Shape permits Circle, Square, Rectangle {}

如果所有子类都写在同一个源文件里，permits 可以省略，编译器会自动推断。

sealed 的子类必须遵守哪些规则？

结论：被 permits 列出的子类，必须显式声明自己是 final、sealed 或 non-sealed 三者之一，否则编译不过。

• final：到此为止，不能再被继承。
• sealed：继续限制下一层继承者，要再写一个 permits。
• non-sealed：主动放弃限制，这一支恢复成普通开放继承。

另外两条硬性约束：如果父类在具名模块（module-info.java）里，permits 的子类必须和它同模块；如果在未命名模块里，必须同包。跨包跨模块的「远程继承」是被禁止的。

怎么让 switch 不再写 default？

结论：当 switch 的选择器类型是 sealed 类型时，编译器知道全部子类，只要每个子类都有对应分支，就是穷尽的，default 可以删掉。

double area = switch (shape) {
    case Circle c    -> Math.PI * c.r() * c.r();
    case Square s    -> s.side() * s.side();
    case Rectangle r -> r.w() * r.h();
};

这段代码在 JDK 21（switch 模式匹配正式定稿，JEP 441）上合法。真正的收益不是少写一行 default，而是以后新增一个子类时，所有没处理它的 switch 会直接编译报错。这比运行时抛异常、或者悄悄走到 default 返回错误结果要可靠得多。

实际用途：用 sealed + record 表达领域模型

结论：sealed interface 加 record 是 Java 里表达「代数数据类型」最省事的组合，适合状态机、表达式树、支付结果、消息协议这类「就那么几种情况」的建模。

public sealed interface PaymentResult
        permits Success, Failed, Pending {}

public record Success(String txId) implements PaymentResult {}
public record Failed(String code, String msg) implements PaymentResult {}
public record Pending(String txId, Instant expireAt) implements PaymentResult {}

对比用枚举：枚举的每个取值只有一个实例，无法携带不同的字段；sealed + record 的每个分支都是独立类型，可以带各自的数据，同时穷尽性检查和枚举一样强。

库作者怎么用它封住扩展点？

结论：把接口声明成 sealed，等于在公开 API 上写明「这个抽象只为我列出的实现服务」，外部代码无法再通过 implements 混进来。

典型场景是 SPI、插件接口、内部框架的回调接口。过去只能用注释写「请勿实现」，或者加一个包私有构造器绕弯；现在直接 sealed 一写，第三方编译就失败。运行时也能验证：Class.isSealed() 返回 true，getPermittedSubclasses() 拿到允许的子类数组。

用之前要确认的三件事

第一，编译和运行环境至少是 JDK 17，用 switch 模式匹配穷尽性检查则要 JDK 21。第二，sealed 限制的是继承关系，不是实例数量，别把它当枚举用。第三，一旦发布成 sealed，后续新增子类属于不兼容变更——所有下游的穷尽 switch 都会编译失败，这是特性也是代价，设计时要一次想清楚。

一句话收束：sealed 把「可能的子类集合」变成类型系统的一部分，让编译器替你守住穷尽性和扩展边界，这才是它区别于 final 和普通接口的实际用途。