C# 密封類別：阻止繼承濫用、啟用執行期優化的架構邊界工具

sealed class 在類別宣告加上 sealed，徹底禁止繼承。這是架構層級的「最終形態」宣告。

核心規則

• sealed class 不可作為基類：class C : SealedClass → 編譯錯誤
• sealed 與 abstract 互斥：抽象類別旨在被繼承，密封類別旨在不被繼承
• 結構隱含密封（不可繼承），但不可加 sealed 關鍵字

適用場景

1. 防止意外繼承：工具類、DTO、實現細節類別，語義上無繼承必要
2. 執行期優化：密封類別虛方法 JIT 可去虛擬化內聯，消除間接呼叫開銷
3. 安全封鎖：敏感邏輯（授權、加密、授權碼驗證）防止竄改
4. 單例模式：語義上單例不可有子類

實戰範例

abstract class AlgorithmBase {
    public abstract void Execute();
}

// 具體演算法實現：語義完整、無擴展需求、效能敏感
public sealed class AesEncryption : AlgorithmBase {
    public override void Execute() {
        // AES 核心實現... 密封確保演算法純粹性
    }
}

// 嘗試繼承 → 編譯錯誤
// class MyAes : AesEncryption {} // 錯誤：無法從密封類別衍生

效能實證

// 密封類別虛方法調用
sealed class SealedDemo {
    public virtual void Work() => Compute();
}

// 非密封類別
class NonSealedDemo {
    public virtual void Work() => Compute();
}

// Benchmark: SealedDemo.Work 經 JIT 內聯，NonSealedDemo.Work 保留虛呼叫
// 微基準測試顯示 10-20% 呼叫開銷差異（視內容而定）

設計哲學

預設密封，按需開放。 除非明確設計為可繼承（加 virtual/abstract、文檔化繼承契約），否則類別應預設 sealed。這符合「開閉原則」對擴展點的精準控制。

進階：密封類別與介面

密封類別可實現介面：

public sealed class JsonSerializer : ISerializer {
    public string Serialize(object obj) => JsonSerializer.Serialize(obj);
}

此模式常見於：實現介面契約、但不希望被繼承修改行為的工具類。

善用 sealed class，是架構師控制繼承邊界、榨乾效能、守護語義純粹性的關鍵手段。