【Kotlin 入門指南】密封類別(sealed class)

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密封類別

當物件有限定狀態時，我們常使用「列舉列別(enum class)」。不過，它較適合用來判斷簡單的狀態，不容許變數傳遞。當需要傳遞變數運算時，我們會採用「密封類別(sealed class)」，它可視為 enum class 的進階版。

密封類允許我們建立一個有限的類別階層結構。這些類別必須被定義在同一個檔案中，這樣做是為了確保封閉性。密封類別的主要特性在於其所有的子類別必須在同一個檔案中定義，這樣做有助於更有效地控制類別繼承結構。

要定義一個密封類別，我們需要使用 sealed 關鍵字來修飾類別聲明，然後在該類別內部定義其允許的子類別。這些子類別必須直接繼承自密封類別，並且可以在同一個檔案內或相同的封閉作用域中。

密封類別範例

sealed class MySealedClass {
    //密封類的成員，必須繼承自己類別 MySealedClass()
    //如果沒有參數應為 object 類型
    object State1 : MySealedClass()
    object State2 : MySealedClass()
    object State3 : MySealedClass()

    //有參數可為 class 或 data class 類型
    class State4(val value: Int) : MySealedClass()
}

class MyClass(private val data: MySealedClass) {
    fun show() =
        when (data) {
            is MySealedClass.State1 -> "State1"
            is MySealedClass.State2 -> "State2"
            is MySealedClass.State3 -> "State3"
            is MySealedClass.State4 -> "State4: ${data.value}"
            
//若少實現一種 MySealedClass 狀態條件判斷會噴錯，除非加入 else 判斷。
//          else -> "未知狀態"
        }
}

fun main() {
    println(MyClass(MySealedClass.State1).show())
    println(MyClass(MySealedClass.State4(100)).show())
}

在這個範例中，我們定義一個名為 MySealedClass 的密封類別，密封類的成員可以是 object 類型，像是 State1、State2 和 State3，它們不需要任何參數，代表這些狀態的存在即可。

密封類的成員也可以是帶有參數的類型，像是 State4，它是一個含有整數參數 value 的類型。這些帶參數的類型可以是一般的 class 或是 data class 類型。

接下來，在 MyClass 這個類別中，有一個接收 MySealedClass 作為參數的函式 show()。這個函式利用 when 表達式對傳入的 MySealedClass 密封類型進行模式匹配。根據不同的狀態，返回相對應的字串表示狀態。

需要特別注意的是，若沒有涵蓋到所有的密封類型，即缺少了對某個狀態的判斷，Kotlin 將會提示錯誤。為了避免這種情況，你可以加上 else 分支來處理未知的狀態，像是 else -> "未知狀態"，這樣能確保所有情況都被考慮到。

最後，在 main() 函式中，展示了如何創建 MyClass 的實例並呼叫 show() 函式，透過不同的 MySealedClass 狀態輸出對應的結果。

這種模式匹配的方式能讓程式碼更為清晰，並且在處理有限類型集合時提供了更好的可擴展性和安全性。