Sealed Class — nedir, çalışma prensibi ve uygulaması

Sealed Class Nedir?

Sealed Class (mühürlü sınıf), Kotlin'de sealed değiştiricisiyle işaretlenmiş bir sınıftır. Sınırlı bir tür hiyerarşisi tanımlar: olası tüm alt sınıflar aynı dosyada listelenir ve derleyici her birini bilir. Bu, sealed class'ı alt sınıfları her yerde bildirilebilen sıradan bir açık sınıftan ayırır.

Sealed class'ın temel amacı, sonlu bir varyant kümesinin tür güvenli temsilidir. Her alt sınıfın kendi veri yapısı olabilir, bu da sealed class'ı enum'dan daha esnek hale getirir. Çalışma zamanında, sealed class sıradan bir soyut sınıftır; derleyici yalnızca derleme zamanında kısıtlamalar uygular.

Sealed class özellikle Android uygulama mimarisinde faydalıdır: UI durumları, ağ isteği sonuçları, Intent benzeri gezinme olayları ve tabii ki hata hiyerarşileri tipik kullanım durumlarıdır.

Derleme zamanında, sealed class when ifadeleri için bir atlama tablosuna optimize edilir ve bu onu if-else zincirlerinden daha verimli hale getirir. data class ile birleştirildiğinde, her alt sınıf yalnızca durumu değil aynı zamanda yöntemleri de içerebilir, bu da standart kod olmadan kendi kendini belgeleyen alan modelleri oluşturulmasına olanak tanır.

Sealed class, mobil uygulamalarda durum makinelerini temsil etmek için de etkilidir. Her durum, benzersiz parametrelere sahip ayrı bir alt sınıftır ve durumlar arasındaki geçişler when ifadeleri aracılığıyla kontrol edilir. Derleyici, tüm olası durumların işlendiğini garanti eder ve UI durumu veya iş mantığı değiştirilirken çalışma zamanı hatalarını ortadan kaldırır.

Sealed Class ve Enum: Temel Farklar

Yeni başlayan Kotlin geliştiricileri genellikle sealed class ile enum'u karıştırır, çünkü her ikisi de değer kümesini sınırlar. Ancak, temel bir fark vardır: enum aynı türdeki sabitlerin bir kümesidir, sealed class ise farklı türlerin bir hiyerarşisidir.

Enum ne zaman seçilmeli

Enum, tüm varyantlar ek yapı olmadan sabit olduğunda idealdir. Örneğin, haftanın günleri, sipariş durumları veya parametresiz eylem türleri. Her enum değeri, sabit bir ada sahip bir teklidir.

Sealed class ne zaman seçilmeli

Sealed class, her varyantın kendi verisine sahip olduğunda gereklidir. Örneğin, bir ağ hatası yanıt kodu içerir, bir ayrıştırma hatası ayrıntılar içerir ve bir yetkilendirme hatası bir mesaj içerir. sealed class'ın her alt türü, benzersiz alanlara sahip ayrı bir türdür.

// Enum — aynı türdeki tüm varyantlar
enum class Status { LOADING, SUCCESS, ERROR }

// Sealed class — her varyant kendi verileriyle
sealed class UiState<out T> {
    object Loading : UiState<Nothing>()
    data class Success<T>(val data: T) : UiState<T>()
    data class Error(val message: String) : UiState<Nothing>()
}

Sealed Interface ve Sealed Class

Kotlin 1.5'ten itibaren sealed interface bildirmek mümkündür. Bu, mühürleme kavramını arayüzlere genişletir: sealed interface de sabit bir uygulama kümesine sahiptir ancak çoklu kalıtımı destekler.

Sealed interface ne zaman kullanılmalı

Sealed interface, alt türlerin aynı anda birden çok sözleşmeyi uygulaması gerektiğinde kullanışlıdır. Örneğin, bir UI olayı hem tıklanabilir hem de izlenebilir olabilir. sealed class ile bir temel sınıf seçmeniz gerekir; sealed interface ile alt tür her ikisini de uygular.

Sealed class'ın sınırlamaları

Sealed class bir sınıftır, bu nedenle her alt türün yalnızca bir ebeveyni olabilir. Sealed interface bu sorunu çözer ancak durum içeremez. Aralarındaki seçim göreve bağlıdır: alanlarla paylaşılan mantık gerekiyorsa — sealed class kullanın; sözleşme esnekliği gerekiyorsa — sealed interface kullanın.

sealed interface ScreenEvent {
    data class Refresh(val force: Boolean) : ScreenEvent
    data class Navigate(val route: String) : ScreenEvent
    data class ShowError(val toast: String) : ScreenEvent
}

sealed interface AnalyticsEvent {
    val name: String
    val params: Map<String, Any>
}

// Alt tür her iki arayüzü de uygular
data class LoginClicked(
    override val name: String = "login_click",
    override val params: Map<String, Any> = emptyMap()
) : ScreenEvent, AnalyticsEvent

Mobil Geliştirmede Hata Hiyerarşileri için Sealed Class

Mobil geliştirmede sealed class'ın ana kullanımlarından biri tür güvenli hata hiyerarşileridir. Farklı türlerde istisnalar fırlatmak veya genel bir Exception kullanmak yerine, sealed class olası tüm alan hatalarını tek bir türde toplar.

Hata hiyerarşisi nasıl oluşturulur

DomainError adlı bir sealed class oluşturun ve tüm başarısızlık türlerini alt tür olarak listeleyin. Her alt tür, yalnızca o belirli hata türüyle ilgili verileri içerir. Derleyici, hatayı işlerken herhangi bir varyantı unutmayacağınızı garanti eder.

Örnek: kimlik doğrulama hata işleme

Farklı başarısızlık senaryolarının mümkün olduğu bir yetkilendirme uygulaması düşünün: yanlış şifre, hesap bloke, sunucu sorunu. Sealed class bunları kapsamlı işleme ile tek bir türde birleştirir.

sealed class AuthError {
    data class InvalidCredentials(
        val attempts: Int
    ) : AuthError()

    data class AccountBlocked(
        val until: Long
    ) : AuthError()

    data class NetworkFailure(
        val cause: Throwable
    ) : AuthError()

    object ServerError : AuthError()
}

fun handleError(error: AuthError): String = when (error) {
    is AuthError.InvalidCredentials ->
        "Kalan deneme: ${3 - error.attempts}"
    is AuthError.AccountBlocked ->
        "${Date(error.until)} tarihine kadar erişim engellendi"
    is AuthError.NetworkFailure ->
        "Bağlantıyı kontrol edin: ${error.cause.localizedMessage}"
    AuthError.ServerError ->
        "Sunucu geçici olarak kullanılamıyor"
}

Android'de Sealed Class Kullanım Şablonları

Sealed class, Android uygulama mimarisinde standart bir araç haline gelmiştir. Mobil geliştirmede sealed class'ın vazgeçilmez olduğu üç ana şablona bakalım.

• UI State — ekranın bir durum makinesi olarak temsili: Loading, Content, Error. Her durum kendi verilerini içerir ve sealed class tüm geçişlerin işlendiğini garanti eder.
• Navigation Event — gezinme sabitleri yerine sealed class: her ekran, rota parametrelerine sahip ayrı bir alt türdür. Derleyici argüman türlerini kontrol eder.
• Action/Intent — Unidirectional Data Flow şablonu, kullanıcının bir ekranda gerçekleştirebileceği tüm eylemleri temsil etmek için sealed class kullanır.

Clean Architecture'da sealed class kullanımı da dikkat çekicidir. Her katman (data, domain, presentation) kendi hata türleri için sealed class kullanır ve dönüştürücüler bir sealed class'ı diğerine dönüştürür. Örneğin, veri katmanından DataError, iş mantığı için DomainError'a ve ardından sunum katmanı için UiState'e dönüştürülür. Bu, uygulamanın tüm seviyelerinde tür güvenliğini korur ve hiçbir hatanın işlenmemiş kalmamasını garanti eder.

Sealed Class Hiyerarşilerini Test Etme

Test etme, her alt tür kendi durumuna sahip ayrı bir tür olduğu için sealed class özel bir yaklaşım gerektirir. sealed class'ın tüm alt türlerini dolaşan parametreli testler yazmanız önerilir. Bu, when ifadelerinin, hiyerarşi genişletilirken eklenen yenileri de dahil olmak üzere tüm varyantları kapsamasını garanti eder.

UI testleri için sealed class'ı UiState olarak kullanmak, her durumun görüntülenmesini kontrol etmeyi sağlar: Loading bir döndürücü gösterir, Content veri gösterir, Error bir hata mesajı gösterir. sealed class sonlu olduğu için, tüm durumların test kapsamı UI mantığının doğruluğuna tam güven verir.

Sealed Class ile Çalışırken Sık Yapılan Hatalar

Kavramın basitliğine rağmen, geliştiriciler sealed class hiyerarşileri tasarlarken düzenli olarak hatalar yapar. Ana sorunlara ve bunlardan nasıl kaçınılacağına bakalım.

• Farklı dosyalardaki alt sınıflar — derleyici, alt sınıflar dosyanın dışındaysa sealed class bildirimine izin vermez. Bu kısıtlama, kapsamlı when'i garanti eder.
• Sealed ve open karıştırmak — bir sealed class aynı anda open olamaz. Genişletilebilir bir hiyerarşi gerekiyorsa, sıradan bir abstract class kullanın, ancak kapsamlılıktan ödün vermiş olursunuz.
• Aşırı iç içe geçirme — sealed class içinde sealed class, bakımı zor olan derin bir hiyerarşi oluşturur. Basit senaryolar için iki seviye yeterlidir.
• When'de unutulan else — bir kütüphanedeki sealed class kapsamlı değilse, derleyici eksik bir dal hakkında uyarı vermez. Else'i yalnızca bilinçli olarak ekleyin.