Java中的switch语句

想象一下，你站在一个岔路口，就像名画中的英雄一样。如果你向左走，你就会失去马；如果你向右走，你就会获得知识。遇到这样的情况该如何编程呢？您很可能已经知道我们使用if-then和if-then-else结构做出这样的选择。

if (turn_left) {
    System.out.println(«Коня потеряешь»);
}
if (turn_right) {
    System.out.println(“Знания обретёшь”);
}
else
    System.out.println(“Так и будешь стоять?”);

如果这样的轨道不是两条而是 10 条怎么办？有没有“向右”、“向左一点”、“向左再一点”等等的路径，数量为 10 条？想象一下您的if-then-else代码在此版本中将如何增长！

if (вариант1)
{… }
else if (вариант2)
{…}
…
else if (вариантN) ….

所以，你没有一个分叉条件，而是几个，比如说 10 个（这里重要的是分叉的数量是有限的）。对于这种情况，有一个特殊的选择运算符 - switch case java。

switch (ВыражениеДляВыбора) {
           case  (Значение1):
               Код1;
               break;
           case (Значение2):
               Код2;
               break;
...
           case (ЗначениеN):
               КодN;
               break;
           default:
               КодВыбораПоУмолчанию;
               break;
       }

语句中的执行顺序如下：

• 对 SelectionExpression 进行求值。接下来，switch 语句将结果表达式与下一个值（按列出的顺序）进行比较。
• 如果 SelectExpression 与 Value 匹配，则执行冒号后面的代码。
• 如果遇到中断结构，则控制权将转移到 switch 命令之外。
• 如果在 ExpressionForSelection 和 Values 之间没有找到匹配项，则控制权将转移到 DefaultSelectionCode。

要点

• Java 中 switch 选择语句的 SelectionExpression 类型必须是以下之一：

  • 字节、短整型、字符、整型。
  • 它们的包装器是 Byte、Short、Character、Integer。
  • 字符串（自 Java 7 起）。
  • 枚举（Enum）。
• 默认块是可选的，那么如果SelectionExpression和Values不匹配，则不会执行任何操作。
• break是可选的；如果它不存在，代码将继续执行（忽略 case 块中值的进一步比较）直到break遇到第一个 switch 语句或直到结束。
• 如果需要对多个选择选项执行相同的代码，为了避免重复，我们在连续的case块中在其前面指示几个对应的值。

下面我们继续进行Java中switch语句的使用实践

别担心，我们已经完成了理论，在进一步的示例之后，一切都会变得更加清晰。那么让我们开始吧。让我们看一个关于太阳系行星的天文学例子。根据最新的国际法规，我们将排除冥王星（由于其轨道的特性）。让我们记住，我们的行星从太阳开始的位置顺序如下：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。让我们创建一个 Java 方法，该方法接收行星的序列号（相对于距太阳的距离）作为输入，并以 List <String> 的形式生成该行星大气层的主要成分作为输出。让我提醒您，一些行星具有相似的大气成分。因此，金星和火星主要含有二氧化碳，木星和土星由氢和氦组成，天王星和海王星除了最后一对气体外还含有甲烷。我们的职能：

public static List<String> getPlanetAtmosphere(int seqNumberFromSun) {
    List<String> result = new ArrayList<>();
    switch (seqNumberFromSun) {
        case 1: result.add("No Atmosphere");
            break;
        case 2:
        case 4: result.add("Carbon dioxide");
            break;
        case 3: result.add("Carbon dioxide");
            result.add("Nitrogen");
            result.add("Oxygen");
            break;
        case 5:
        case 6: result.add("Hydrogen");
            result.add("Helium");
            break;
        case 7:
        case 8: result.add("Methane");
            result.add("Hydrogen");
            result.add("Helium");
            break;
        default:
            break;
    }
    return result;
}

请注意：我们将相同的代码与具有相同大气成分的行星进行了比较。我们通过使用连续的案例结构来做到这一点。因此，如果我们想获取我们家乡星球的大气成分，我们可以使用参数 3 调用我们的方法：

getPlanetAtmosphere(3).
System.out.println(getPlanetAtmosphere(3)) вернет нам [Углекислый газ, Азот, Кислород].

尝试break如果我们删除所有break语句 会发生什么？让我们在实践中尝试一下：

public static List<String> getPlanetAtmosphere(int seqNumberFromSun) {
    List<String> result = new ArrayList<>();
    switch (seqNumberFromSun) {
        case 1: result.add("No Atmosphere");
        case 2:
        case 4: result.add("Carbon dioxide");
        case 3: result.add("Carbon dioxide");
            result.add("Nitrogen");
            result.add("Oxygen");
        case 5:
        case 6: result.add("Hydrogen");
            result.add("Helium");
        case 7:
        case 8: result.add("Methane");
            result.add("Hydrogen");
            result.add("Helium");
        default:
    }
    return result;
}

如果我们打印出该方法的结果System.out.println(getPlanetAtmosphere(3))，那么我们的家园星球将不再那么适合生命存在。或者适合吗？自己判断一下： [二氧化碳、氮气、氧气、氢气、氦气、甲烷、氢气、氦气]， 为什么会发生这种情况？程序在第一个匹配之后执行所有情况，直到 switch 块结束。

优化中断过多

请注意，我们可以通过不同的中断指令和选择选项排列 来改进该方法

public static List<String> getPlanetAtmosphere(int seqNumberFromSun) {
    List<String> result = new ArrayList<>();
    switch (seqNumberFromSun) {
        case 1: result.add("No Atmosphere");
                break;
        case 3: result.add("Nitrogen");
                result.add("Oxygen");
        case 2:
        case 4: result.add("Carbon dioxide");
                break;
        case 7:
        case 8: result.add("Methane");
        case 5:
        case 6: result.add("Hydrogen");
                result.add("Helium");
    }
     return result;
}

看起来更短，不是吗？我们通过调整案例顺序和重新分组来减少语句总数。现在，只需一行代码即可将每种类型的气体添加到列表中。该方法的最后一个示例的列表仅用于演示工作；强烈不建议以这种风格编写。如果类似代码的作者（更何况第三方程序员）必须维护它，那么恢复java switch语句的选择块形成逻辑和可执行代码将非常困难。

与 if 的区别

虽然if和switch语句在外观上很相似 ，但不要忘记，多项选择运算符 switch 根据特定值来选择执行选项，而在 if 中。可以是任何逻辑表达式。设计代码时请考虑这一事实。让我们仔细看看不同版本的 Java 中 switch 的创新。

Java 7 中的切换

在 Java 7 之前，byte、short、char 和 int 原语可以用作 switch 的值。还支持上面列出的基本类型的枚举和包装器：字符、字节、短整型和整数。但我们经常需要找到java switch字符串的值！这就是 Java 6 中的样子：

DayOfWeek day = DayOfWeek.fromValue("Thursday");

switch (day) {
  case MONDAY:
     System.out.println("Today is windy !");
     break;
  case THURSDAY:
     System.out.println("Today is sunny !");
     break;
  case WEDNESDAY:
     System.out.println("Today is rainy!");
     break;
  default:
     System.out.println("Oooops, something wrong !");

和枚举：

public enum DayOfWeek {
  MONDAY("Monday"),
  THURSDAY("Thursday"),
  WEDNESDAY("Wednesday"),
  NOT_FOUND("Not found");

  private final String value;

  DayOfWeek(final String value) {
     this.value = value;
  }

  public static DayOfWeek fromValue(String value) {
     for (final DayOfWeek dayOfWeek : values()) {
        if (dayOfWeek.value.equalsIgnoreCase(value)) {
           return dayOfWeek;
        }
     }
     return NOT_FOUND;
  }
}

但从 Java 7 开始，可以使用 String 类型作为 switch 的值：

String day = "Thursday";

switch (day) {
  case "Monday":
     System.out.println("Today is windy !");
     break;
  case "Thursday":
     System.out.println("Today is sunny !");
     break;
  case "Wednesday":
     System.out.println("Today is rainy!");
     break;
  default:
     System.out.println("Oooops, something wrong !");
}

尽管有新功能，但使用枚举的方法更加灵活，建议使用：我们可以多次重用这个枚举。

Java 12 中的切换

Java 12 改进了用于模式匹配的 Switch 表达式。如果我们像上面的例子一样使用 Switch，要设置某个变量的值，我们必须计算该值并将其分配给给定的变量，然后使用break：

int count = 2;
int value;
switch (count) {
  case 1:
     value = 12;
     break;
  case 2:
     value = 32;
     break;
  case 3:
     value = 52;
     break;
  default:
     value = 0;
}

但借助 Java 12 的功能，我们可以将这个表达式重写如下：

int value = switch (count) {
  case 1:
     break 12;
  case 2:
     break 32;
  case 3:
     break 52;
  default:
     break 0;
};

让我们稍微回顾一下这些变化：

1. 如果以前我们在case块中设置一个变量值，由于switch语句本身无法返回任何内容，现在我们有这样的机会，我们可以直接使用switch返回值。

2. 以前，我们不能再在 Break 右侧添加任何内容，但现在我们使用它作为 return 语句来返回 switch 的值。冒号标记标记语句块的入口点。也就是说，从那时起，即使遇到另一个标签，也会开始执行下面的所有代码。

   结果是从一个标记到另一个标记的端到端转换，也称为失败。

要完成这样的遍历，您必须完全遍历所有元素，或者使用break或return。java 12 中的创新使我们能够使用 lambda 运算符，这反过来又确保只有其右侧的代码才会被执行。没有任何“失败”。在这种情况下，前面的示例会是什么样子：

int count = 2;
int value = switch (count) {
  case 1 -> 12;
  case 2 -> 32;
  case 3 -> 52;
  default -> 0;
};

代码变得简单多了，不是吗？还有一件事：lambda 运算符也可以充当冒号的典型类似物，之后是一个包含一些操作的整个块：

int count = 2;
int value = switch (count) {
  case 1 -> {
     //some computational operations...
     break 12;
  }
  case 2 -> {
     //some computational operations...
     break 32;
  }
  case 3 -> {
     //some computational operations...
     break 52;
  }
  default -> {
     //some computational operations...
     break 0;
  }
};

那么，如果在某些情况下返回值是相同的怎么办？事实证明，对于某些不同的值，我们实际上有相同的情况。以下是如何使用 Java 12 中的新功能来缩短这一时间：

int count = 2;
int value = switch (count) {
  case 1, 3, 5 -> 12;
  case 2, 4, 6 -> 52;
  default -> 0;
};

Java 13 中的切换

在 Java 13 中，开关返回值的方式发生了变化。如果在java 12中我们在break之后写了返回值，它作为我们switch块的返回，现在我们将使用单词yield返回该值。我们看看吧：

int value = switch (count) {
  case 1:
     yield 12;
  case 2:
     yield 32;
  case 3:
     yield 52;
  default:
     yield 0;
};

同时，在java 12中使用break返回的代码将无法编译（（ 会使用Break，但在我们不需要返回任何内容的情况下。

全部的

• 当存在两个以上分支时，请使用case语句，以避免 if 结构使代码变得混乱。
• 不要忘记用break调用结束与特定值（case块）对应的每个分支的逻辑块。
• switch 语句除了可以使用一些基本类型之外，还可以使用Enum和String类型作为表达式 。
• 记住默认块- 使用它来处理计划外的选择值。
• 为了优化性能，请将具有最常见选择的代码分支移至 switch 块的开头。
• 不要通过删除案例选择块末尾的中断来进行“优化” ——这样的代码很难理解，因此在开发过程中很难维护。