Kotlin 密封类 (Sealed Class)

密封类用于限制继承关系 ，即一个类的所有子类都必须在同一个文件 中定义。它本质上是枚举的升级版------枚举用于固定的一组对象，密封类用于固定的一组类型。

核心特点

子类受限：所有子类在编译时已知，只能出现在同一文件中；
可以有多个实例：相比枚举（每个常量只有一个实例），密封类的子类可以有多个对象；
支持状态携带：不同子类可携带不同类型的数据；

基本语法

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sealed class Result {
    data class Success(val data: String) : Result()
    data class Error(val message: String) : Result()
    object Loading : Result()
}

主要使用场景

1. 状态机表示（最常见）

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sealed class NetworkState {
    object Idle
    object Loading
    data class Success(val data: String)
    data class Error(val code: Int)
}

2. UI 事件/视图状态

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sealed class LoginEvent {
    data class OnEmailChange(val email: String)
    data class OnPasswordChange(val pwd: String)
    object OnSubmitClick
}

与 when 表达式的完美配合

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fun handleState(state: Result) {
    when (state) {
        is Result.Success -> println(state.data)
        is Result.Error -> println(state.message)
        Result.Loading -> println("加载中")
        // 无需 else 分支，编译器知道所有可能情况
    }
}

与其他类型的对比

特性	密封类	枚举	普通抽象类
子类型数量	固定，编译时已知	固定	无限制
单例/多实例	两者都支持	仅单例	两者都支持
携带状态	✅ 不同子类可不同	❌ 所有常量相同结构	✅
模式匹配	✅ 完整检查	⚠️ 有限	❌

实例：加载用户信息

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// 1. 定义密封类表示加载状态
sealed class LoadState<out T> {
    object Idle : LoadState<Nothing>()
    object Loading : LoadState<Nothing>()
    data class Success<T>(val data: T) : LoadState<T>()
    data class Error(val message: String) : LoadState<Nothing>()
}

// 2. 模拟数据仓库
class UserRepository {
    fun fetchUser(userId: String): LoadState<User> {
        return when {
            userId.isEmpty() -> LoadState.Error("用户ID不能为空")
            userId == "404" -> LoadState.Error("用户不存在")
            else -> LoadState.Success(User(userId, "张三", 25))
        }
    }
}

data class User(val id: String, val name: String, val age: Int)

// 3. UI 层处理状态
class UserViewModel {
    private val repo = UserRepository()
    
    fun loadUser(userId: String) {
        var state: LoadState<User> = LoadState.Loading
        println("状态: 加载中...")
        
        state = repo.fetchUser(userId)
        
        // 4. 使用 when 表达式处理所有情况（无需 else）
        when (state) {
            is LoadState.Idle -> println("状态: 空闲")
            is LoadState.Loading -> println("状态: 加载中")
            is LoadState.Success -> {
                println("状态: 成功")
                println("用户: ${state.data.name}, ${state.data.age}岁")
            }
            is LoadState.Error -> println("状态: 失败 - ${state.message}")
        }
    }
}

// 5. 测试
fun main() {
    val vm = UserViewModel()
    
    println("=== 测试1: 正常加载 ===")
    vm.loadUser("123")
    
    println("\n=== 测试2: 空ID ===")
    vm.loadUser("")
    
    println("\n=== 测试3: 不存在的用户 ===")
    vm.loadUser("404")
}

注意事项

密封类本身是抽象的，不能直接实例化
Kotlin 1.5+ 允许子类定义在不同文件的同一编译单元内，但通常还是放同一文件更清晰
密封类可以继承接口，也可以被继承（仅限子类）

简单总结：当想表达 "某个值只能是几种类型之一，且每种类型可以携带不同数据" 时，就用密封类。