Java17新特性之Switch表达式改进的使用小结
Java 17 对 switch 表达式进行了进一步改进，使其更加简洁、直观，并支持更现代的编程风格。这些改进最初在 Java 12 和 Java 13 中作为预览特性引入，最终在 Java 14 中成为正式特性。Java 17 继续支持并增强了这一功能。
以下是 switch 表达式改进的关键点：
1. switch 作为表达式
传统上，switch 是一个语句（statement），而从 Java 14 开始，switch 可以作为一个表达式（expression）来使用。这意味着它可以返回一个值，从而简化代码逻辑。
示例：
// 传统 switch 语句
int dayNumber;
String day = "MONDAY";
switch (day) {
case "MONDAY":
case "TUESDAY":
case "WEDNESDAY":
dayNumber = 1;
break;
case "THURSDAY":
dayNumber = 2;
break;
default:
dayNumber = 0;
}
// 使用 switch 表达式
int dayNumber = switch (day) {
case "MONDAY", "TUESDAY", "WEDNESDAY" -> 1;
case "THURSDAY" -> 2;
default -> 0;
};
关键点：
- 使用箭头语法
-> 替代传统的 case 和 break。 - 每个分支直接返回一个值，无需
break。 - 多个
case 可以用逗号分隔，例如 case "MONDAY", "TUESDAY", "WEDNESDAY"。
2. 箭头语法 (->)
箭头语法是 switch 表达式的亮点之一，它消除了传统 switch 语句中常见的“漏掉 break”问题。
示例：
String result = switch (day) {
case "MONDAY" -> "Start of the work week";
case "FRIDAY" -> "End of the work week";
case "SATURDAY", "SUNDAY" -> "Weekend!";
default -> "Midweek days";
};
System.out.println(result);
优点：
- 更加简洁，避免了传统
switch 的冗长结构。 - 不需要显式地写
break，减少了出错的可能性。
3. 支持块表达式
如果某个 case 需要执行多行代码，可以使用大括号 {} 定义一个块表达式，并通过 yield 返回值。
示例：
String result = switch (day) {
case "MONDAY" -> "Start of the work week";
case "FRIDAY" -> {
System.out.println("It's Friday!");
yield "End of the work week"; // 使用 yield 返回值
}
case "SATURDAY", "SUNDAY" -> "Weekend!";
default -> "Midweek days";
};
注意：
- 在块表达式中，必须使用
yield 来返回值。 -
yield 是专门为 switch 表达式设计的关键字。
4. 模式匹配（Pattern Matching）的支持
Java 17 引入了对模式匹配的初步支持，这使得 switch 表达式可以用于更复杂的类型检查和解构操作。
示例：
假设我们有一个类层次结构：
sealed interface Shape permits Circle, Rectangle {}
record Circle(double radius) implements Shape {}
record Rectangle(double width, double height) implements Shape {}
我们可以使用 switch 表达式进行模式匹配：
double area = switch (shape) {
case Circle c -> Math.PI * c.radius() * c.radius();
case Rectangle r -> r.width() * r.height();
};
System.out.println("Area: " + area);
关键点：
- 这种模式匹配结合了
instanceof 和 switch 的功能。 - 直接在
case 中解构对象（如 Circle c 和 Rectangle r）。
5. 默认行为
在 switch 表达式中，所有可能的情况都必须被覆盖，否则会导致编译错误。这是为了确保表达式总是能返回一个值。
示例：
int number = switch (value) {
case 1 -> 10;
case 2 -> 20;
// 缺少 default 会报错
};
正确的写法：
int number = switch (value) {
case 1 -> 10;
case 2 -> 20;
default -> 0; // 必须有 default 或覆盖所有情况
};
6. 总结与优势
switch 表达式的改进带来了以下好处：
- 更简洁的语法：
- 使用箭头语法
-> 和块表达式 {}，减少冗余代码。 - 不再需要手动写
break。
- 更安全的逻辑：
- 所有可能的分支都必须被覆盖，避免遗漏。
- 支持现代特性：
- 结合模式匹配，支持更复杂的类型检查和数据解构。
- 提高可读性：
- 代码更加直观，易于理解和维护。
适用场景
- 简单的条件判断：替代传统的
if-else 或 switch 语句。 - 复杂的数据处理：结合模式匹配，处理不同类型的对象。
- 多分支逻辑：如状态机、解析器等场景。
通过这些改进，Java 的 switch 表达式变得更加现代化，能够更好地适应现代开发需求，同时提高了代码的简洁性和安全性。
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