如何结合密封类与Switch表达式实现全覆盖无default分支的编译期类型安全校验

使用密封类配合switch表达式可实现编译期穷尽性检查，要求父类用sealed声明并明确permits子类，各子类须在同一模块且声明为final/sealed/non-sealed，switch必须覆盖所有子类及null，when子句不替代case覆盖。

用密封类配合 switch 表达式，能让编译器在编译阶段就确认你是否处理了所有可能的子类型——不需要 default 分支，也能保证逻辑完整、类型安全。

密封类必须定义完整且封闭

这是穷尽性检查的前提。父类型（类或接口）要用 sealed 声明，并通过 permits 明确列出所有允许的直接子类型。

• 每个子类型必须存在，且与父类型在同一模块中
• 每个子类型必须显式声明为 final、sealed 或 non-sealed
• 不允许运行时出现 permits 列表之外的子类，否则 switch 无法穷尽，编译失败

Switch 表达式要覆盖全部子类型

switch 的目标表达式类型要是密封父类型；每个 case 直接写子类名 + 变量绑定，Java 自动完成类型检查和字段解构。

• case Circle c ->：c 是已强转且可直接使用的 Circle 实例
• case Rectangle r ->：r 是 Rectangle 类型，可调用其方法或访问其字段
• 所有 permits 列出的子类都必须出现在 case 中，少一个就编译报错

Null 必须单独处理

模式匹配 switch 不会忽略 null，也不默认跳到 default。即使输入理论上非空，也得显式写 case null。

• case null -> throw new IllegalArgumentException("shape must not be null")
• 也可以合并：case null, default -> ...，但 default 在密封类场景下通常冗余
• 不写 null 分支，编译器直接拒绝，强制你正视空值边界

避免守卫条件破坏穷尽性认知

when 子句用于补充判断，但它不影响编译期穷尽性检查——只看类型是否全覆盖。

• case String s when s.length() > 5 -> 和 case String s -> 同时存在，编译器仍认为 String 已覆盖
• 不能靠 when 替代 case：比如只写 case String s when s.startsWith("A")，其他 String 就算漏掉
• 复杂业务逻辑建议提前提取，保持 case 主干清晰、可验证