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密封类和接口表示受限制的类层次结构，提供对继承的更多控制。密封类的所有直接子类在编译时都是已知的。在定义密封类的模块和包之外不能出现其他子类。例如，第三方客户端不能在其代码中扩展您的密封类。因此，密封类的每个实例都有一个在编译该类时已知的有限集合中的类型。

参考官网：https://kotlinlang.org/docs/sealed-classes.html

如果您像我一样，第一次阅读时可能无法理解这一点，特别是在没有实际代码示例的情况下。

1、密封类的特性

• 密封类是抽象的，可以有抽象成员。

• 密封类不能直接实例化。

• 密封类不能有公共构造函数(默认情况下构造函数是私有的)。

• 密封类可以有子类，但它们必须在同一个文件中，或者嵌套在密封类声明中。

• 密封类的子类可以在密封类文件之外拥有子类。

2、Kotlin中的密封类：基本示例

下面是一个的密封类的基本示例:

sealed class Animal

上面代码的重要部分是“密封”修饰符。正如在密封类规则中提到的，密封类可以有子类，但它们必须都在同一个文件中，或者嵌套在密封类声明中。但是，密封类的子类不必在同一个文件中。

// 子类嵌套在密封类
sealed class Animal {class Dog() : Animal()class Cat() : Animal()
}sealed class Animal
//子类不嵌套在密封类中，但必须在同一个文件类中
class Dog() : Animal()
class Cat() : Animal()// Animal.kt
sealed class Animal() {class Dog() : Animal()class Cat() : Animal()open class UnKnownAnimal() : Animal()
}
// OtherAnimal.kt
class Duck : Animal()//编译失败
class cow : Animal.UnKnownAnimal()//编译成功

使用密封类的主要好处是在when表达式中使用它们时发挥作用。如果可以验证语句是否涵盖所有情况，则不需要向语句添加else子句。但是，只有当您使用when作为表达式(使用结果)而不是作为语句时，这才有效。

//Animal.kt
sealed class Animal() {class Dog() : Animal()class Cat() : Animal()
}//MainAnimal.kt
//编译失败，由于没有复关全部子类结果
fun getAnimalName(type:Animal):String{return when (type){is Animal.Cat -> "Cat"}
}

上面这段代码失败了，因为我们必须实现所有类型。抛出的错误是:

'when' expression must be exhaustive, add necessary 'is Dog' branch or 'else' branch instead

这意味着我们必须在when表达式中包含所有类型的Animal。

fun getAnimalName(type:Animal):String{return when (type){is Animal.Cat -> "Cat"is Animal.Dog -> "Dog"}
}

3、Kotlin中的密封类:应用形式

a、带继承的密封类

密封类可以有子类，这允许您创建更复杂的类层次结构。下面是一个密封类层次结构的例子，它表示一个成功的结果和各种类型的错误:

sealed class Result<out T> {data class Success<out T>(val data: T) : Result<T>()sealed class Error : Result<Nothing>() {data class NetworkError(val code: Int) : Error()object Timeout : Error()object Unknown : Error()}
}

b、具有泛型类型的密封类

还可以将泛型类型与密封类一起使用，以创建更灵活和可重用的代码。下面是一个用泛型表示UI状态的密封类层次结构的例子:

sealed class UIState<out T> {data class Success<out T>(val data: T) : UIState<T>()data class Error(val message: String) : UIState<Nothing>()object Loading : UIState<Nothing>()
}

c、带扩展函数的密封类

与枚举类似，也可以使用扩展函数向密封类添加功能。下面是一个扩展函数的例子，它将一个Result密封的类实例映射到UIState:

fun <T> Result<T>.toUIState(): UIState<T> {return when (this) {is Result.Success -> UIState.Success(data)is Result.Error.NetworkError -> UIState.Error("Network error: $code")is Result.Error.Timeout -> UIState.Error("Request timed out")is Result.Error.Unknown -> UIState.Error("Unknown error")}
}

4、思考

在面向对象编程中，有时候我们想要隐藏一些类的实现细节，只暴露其子类。

通常情况可以将基础类的构造函数声明为 protected 或 private 来实现。这样，只有子类才能调用基础类的构造函数来创建对象，外部类无法创建基础类的对象，从而隐藏了基础类的实现细节。

以下是一个示例，演示如何隐藏基础类只暴露其子类：

open class Animal protected constructor(val name: String) {// 隐藏构造函数，只能被子类调用open fun makeSound() {println("This animal makes a sound.")}
}class Dog(name: String) : Animal(name) {override fun makeSound() {println("Woof!")}
}class Cat(name: String) : Animal(name) {override fun makeSound() {println("Meow!")}
}

在上面的代码中，我们定义了一个名为 Animal 的基础类，并将其构造函数声明为 protected，这意味着只有 Animal 的子类才能访问该构造函数。我们还定义了两个子类 Dog 和 Cat，它们继承自 Animal 类。注意到，它们都没有定义自己的构造函数，因此它们将使用从 Animal 类继承的构造函数来创建对象。

通过这种方式，我们可以在不暴露 Animal 类的实现细节的情况下，使用 Dog 和 Cat 类来创建动物对象。例如：

val dog = Dog("Fido")
val cat = Cat("Whiskers")

在上面的代码中，我们使用 Dog 和 Cat 类来创建 dog 和 cat 对象，它们都是 Animal 类的子类，但是我们无法直接创建 Animal 对象。

需要注意的是，使用 protected 修饰构造函数的类可以被继承，这意味着在同一包内部可以创建子类；如果有这样的需求，不想要再让外部自定义子类只使用现有定义的子类，这种情况就无法满足了，这里我们就想到了密封类sealed

我们已经知道，在 Kotlin 中，可以使用 sealed 关键字定义一个密封类（sealed class），从而避免外部直接实例化该类。

密封类是一个抽象类，用于限制类的继承层级，只能在其内部定义子类。外部无法继承密封类，也无法直接实例化密封类，只能通过其子类来实例化。

以下是一个使用 sealed 关键字定义密封类的例子：

sealed class Animal {abstract fun makeSound()
}class Dog : Animal() {override fun makeSound() {println("汪汪汪")}
}class Cat : Animal() {override fun makeSound() {println("喵喵喵")}
}

在上面的例子中，Animal 是一个密封类，它的子类只能在 Animal 内部定义，而外部无法继承或直接实例化 Animal 类。我们定义了 Dog 和 Cat 两个子类，用于表示狗和猫。

通过使用 sealed 关键字，我们可以限制类的继承层级，确保所有的子类都在密封类内部定义，从而避免了外部直接实例化该类的情况，也避免了外部去自定义扩展子类。