Java 流程控制之 switch 多重选择

待我称王封你为后i 2024-03-17 16:25 69阅读 0赞

### 一、switch 多重选择 ###

除了if 语句外，还有一种条件判断，是根据某个表达式的结果，分别去执行不同的分支。

例如，在游戏中，让用户选择选项：

*  单人模式
 *  多人模式
 *  退出游戏

这时，switch 语句就派上用场了。

switch 语句根据 switch (表达式)计算的结果，跳转到匹配的case结果，然后继续执行后续语句，直到遇到 break 结束执行。

我们看一个例子：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int option = 1;
            switch (option) {
        
            case 1:
                System.out.println("Selected 1");
                break;
            case 2:
                System.out.println("Selected 2");
                break;
            case 3:
                System.out.println("Selected 3");
                break;
            }
        }
    }

修改 option 的值分别为1、2、3，观察执行结果。

如果 option 的值没有匹配到任何 case，例如 option = 99，那么，switch 语句不会执行任何语句。这时，可以给 switch 语句加一个default，当没有匹配到任何 case时，执行default：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int option = 99;
            switch (option) {
        
            case 1:
                System.out.println("Selected 1");
                break;
            case 2:
                System.out.println("Selected 2");
                break;
            case 3:
                System.out.println("Selected 3");
                break;
            default:
                System.out.println("Not selected");
                break;
            }
        }
    }

如果把switch语句翻译成if语句，那么上述的代码相当于：

if (option == 1) {
        
        System.out.println("Selected 1");
    } else if (option == 2) {
        
        System.out.println("Selected 2");
    } else if (option == 3) {
        
        System.out.println("Selected 3");
    } else {
        
        System.out.println("Not selected");
    }

对于多个 == 判断的情况，使用 switch 结构更加清晰。

同时注意，上述“翻译”只有在 switch 语句中对每个 case 正确编写了 break 语句才能对应得上。

使用 switch 时，注意 case 语句并没有花括号\{\}，而且，case 语句具有“穿透性”，漏写 break 将导致意想不到的结果：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int option = 2;
            switch (option) {
        
            case 1:
                System.out.println("Selected 1");
            case 2:
                System.out.println("Selected 2");
            case 3:
                System.out.println("Selected 3");
            default:
                System.out.println("Not selected");
            }
        }
    }

当 option = 2 时，将依次输出" Selected 2"、“Selected 3”、“Not selected”，原因是从匹配到case 2开始，后续语句将全部执行，直到遇到break语句。因此，任何时候都不要忘记写break。

如果有几个case语句执行的是同一组语句块，可以这么写：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int option = 2;
            switch (option) {
        
            case 1:
                System.out.println("Selected 1");
                break;
            case 2:
            case 3:
                System.out.println("Selected 2, 3");
                break;
            default:
                System.out.println("Not selected");
                break;
            }
        }
    }

使用 switch 语句时，只要保证有 break ，case 的顺序不影响程序逻辑：

switch (option) {
        
    case 3:
        ...
        break;
    case 2:
        ...
        break;
    case 1:
        ...
        break;
    }

但是仍然建议按照自然顺序排列，便于阅读。

switch 语句还可以匹配字符串。字符串匹配时，是比较“内容相等”。例如：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String fruit = "apple";
            switch (fruit) {
        
            case "apple":
                System.out.println("Selected apple");
                break;
            case "pear":
                System.out.println("Selected pear");
                break;
            case "mango":
                System.out.println("Selected mango");
                break;
            default:
                System.out.println("No fruit selected");
                break;
            }
        }
    }

switch 语句还可以使用枚举类型，枚举类型我们在后面讲解。

### 二、编译检查 ###

使用IDE时，可以自动检查是否漏写了break语句和default语句，方法是打开IDE的编译检查。

在 Eclipse 中，选择Preferences - Java - Compiler - Errors/Warnings - Potential programming problems，将以下检查标记为Warning：

‘switch’ is missing ‘default’ case  
‘switch’ case fall-through  
在 Idea中，选择 Preferences - Editor - Inspections - Java - Control flow issues，将以下检查标记为Warning：

Fallthrough in ‘switch’ statement  
‘switch’ statement without ‘default’ branch  
当 switch 语句存在问题时，即可在IDE中获得警告提示。

### 三、switch 表达式 ###

使用switch时，如果遗漏了break，就会造成严重的逻辑错误，而且不易在源代码中发现错误。从Java 12开始，switch语句升级为更简洁的表达式语法，使用类似模式匹配（Pattern Matching）的方法，保证只有一种路径会被执行，并且不需要break语句：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String fruit = "apple";
            switch (fruit) {
        
            case "apple" -> System.out.println("Selected apple");
            case "pear" -> System.out.println("Selected pear");
            case "mango" -> {
        
                System.out.println("Selected mango");
                System.out.println("Good choice!");
            }
            default -> System.out.println("No fruit selected");
            }
        }
    }

注意新语法使用->，如果有多条语句，需要用\{\}括起来。不要写break语句，因为新语法只会执行匹配的语句，没有穿透效应。

很多时候，我们还可能用switch语句给某个变量赋值。例如：

int opt;
    switch (fruit) {
        
    case "apple":
        opt = 1;
        break;
    case "pear":
    case "mango":
        opt = 2;
        break;
    default:
        opt = 0;
        break;
    }

使用新的 switch 语法，不但不需要 break，还可以直接返回值。把上面的代码改写如下：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String fruit = "apple";
            int opt = switch (fruit) {
        
                case "apple" -> 1;
                case "pear", "mango" -> 2;
                default -> 0;
            }; // 注意赋值语句要以;结束
            System.out.println("opt = " + opt);
        }
    }

这样可以获得更简洁的代码。

### 四、yield ###

大多数时候，在switch表达式内部，我们会返回简单的值。

但是，如果需要复杂的语句，我们也可以写很多语句，放到\{…\}里，然后，用yield返回一个值作为switch语句的返回值：

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String fruit = "orange";
            int opt = switch (fruit) {
        
                case "apple" -> 1;
                case "pear", "mango" -> 2;
                default -> {
        
                    int code = fruit.hashCode();
                    yield code; // switch语句返回值
                }
            };
            System.out.println("opt = " + opt);
        }
    }

### 五、小结 ###

switch语句可以做多重选择，然后执行匹配的case语句后续代码；

switch的计算结果必须是整型、字符串或枚举类型；

注意千万不要漏写break，建议打开fall-through警告；

总是写上default，建议打开missing default警告；

从Java 14开始，switch语句正式升级为表达式，不再需要break，并且允许使用yield返回值。