switch 语句的基本语法

switch 语句会评估一个表达式，然后将表达式的值与 case 子句中的值进行比较，如果找到匹配的 case，则执行该 case 后面的代码，直到遇到 break 语句或 switch 语句的结束大括号 。

switch (expression) {
    case value1:
        // 当 expression 的值等于 value1 时，执行这里的代码
        // ...
        break; // 可选，但强烈推荐
    case value2:
        // 当 expression 的值等于 value2 时，执行这里的代码
        // ...
        break; // 可选，但强烈推荐
    case value3:
        // 当 expression 的值等于 value3 时，执行这里的代码
        // ...
        break; // 可选，但强烈推荐
    default:
        // expression 的值不与任何一个 case 匹配，则执行这里的代码
        // ...
        break; // 可选，但强烈推荐
}

关键点解析：

• switch (expression): expression 是一个表达式，其结果必须是以下几种类型之一：
  • byte
  • short
  • char
  • int
  • 枚举类型 (Java 5+)
  • String 类型 (Java 7+)
  • 包装类 (Byte, Short, Character, Integer, Enum) (Java 5+)
• case value:: value 必须是一个常量或字面量（不能是变量），并且类型必须与 switch 表达式的类型兼容，每个 case 值必须是唯一的。
• break;: 这是 switch 语句中非常重要的一个概念。
  • 如果在一个 case 中没有 break 语句，程序会继续执行下一个 case 的代码，这种现象称为 "穿透" (fall-through)。
  • 有时,"穿透"是有意为之的（多个 case 执行相同的代码块），但大多数情况下，它是一个容易出错的逻辑漏洞。除非你明确知道需要“穿透”，否则一定要在每个 case 的末尾加上 break。
• default:: 这是可选的，如果没有任何 case 的值与 switch 表达式的值匹配，则会执行 default 块中的代码，它的位置可以任意，但通常放在最后。

使用示例

示例 1：基本用法（带 break）

这是最常见的用法,为每个条件执行独立的代码块。

public class SwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        String dayName;
        switch (day) {
            case 1:
                dayName = "星期一";
                break;
            case 2:
                dayName = "星期二";
                break;
            case 3:
                dayName = "星期三";
                break;
            case 4:
                dayName = "星期四";
                break;
            case 5:
                dayName = "星期五";
                break;
            case 6:
                dayName = "星期六";
                break;
            case 7:
                dayName = "星期日";
                break;
            default:
                dayName = "无效的日期";
                break;
        }
        System.out.println("今天是 " + dayName);
    }
}
// 输出: 今天是 星期三

示例 2：“穿透” (Fall-Through) 效应

这个例子展示了 break 语句缺失时会发生什么。

public class SwitchFallThrough {
    public static void main(String[] args) {
        int grade = 'B'; // 字符 'B' 会自动提升为 int 类型 (ASCII 码 66)
        switch (grade) {
            case 'A':
                System.out.println("优秀！");
            case 'B':
                System.out.println("良好！");
            case 'C':
                System.out.println("及格。");
            case 'D':
                System.out.println("不及格。");
                break; // 只有在这里才停止
            default:
                System.out.println("无效的等级。");
        }
    }
}

输出结果：

良好！
及格。
不及格。

解释： 因为 grade 的值是 'B'，程序从 case 'B': 开始执行，由于没有 break，它会继续向下执行 case 'C' 和 case 'D' 的代码，直到遇到 break 或 switch 结束。

示例 3：利用“穿透”简化代码

有时,“穿透”是有用的，当多个 case 需要执行相同的操作时。

public class SwitchSimplified {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 2;
        switch (month) {
            case 1:
            case 3:
            case 5:
            case 7:
            case 8:
            case 10:
            case 12:
                System.out.println("这个月有 31 天。");
                break;
            case 4:
            case 6:
            case 9:
            case 11:
                System.out.println("这个月有 30 天。");
                break;
            case 2:
                System.out.println("这个月可能是 28 或 29 天。");
                break;
            default:
                System.out.println("无效的月份。");
        }
    }
}
// 输出: 这个月可能是 28 或 29 天。

示例 4：使用 String 类型 (Java 7+)

从 Java 7 开始，switch 语句可以直接支持 String 类型。

public class SwitchWithString {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = "Apple";
        switch (fruit) {
            case "Apple":
                System.out.println("选了苹果。");
                break;
            case "Banana":
                System.out.println("选了香蕉。");
                break;
            case "Orange":
                System.out.println("选了橙子。");
                break;
            default:
                System.out.println("未知的水果。");
        }
    }
}
// 输出: 选了苹果。

示例 5：使用枚举类型 (Java 5+)

枚举是与 switch 完美搭配的类型，因为它提供了类型安全，避免了拼写错误。

// 定义一个枚举类型
enum Day {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}
public class SwitchWithEnum {
    public static void main(String[] args) {
        Day today = Day.WEDNESDAY;
        switch (today) {
            case MONDAY:
                System.out.println("新的一周开始了，充满干劲！");
                break;
            case WEDNESDAY:
                System.out.println("周中，工作日过半！");
                break;
            case FRIDAY:
                System.out.println("周末就在眼前，开心！");
                break;
            default:
                System.out.println("普通的一天。");
        }
    }
}
// 输出: 周中，工作日过半！

switch 表达式 (Java 14+ - 预览功能，Java 14+ 正式功能)

从 Java 14 开始，switch 不仅可以作为语句，还可以作为 表达式 来使用，这带来了巨大的便利，可以让你写出更简洁、更函数式的代码。

switch 表达式有以下特点：

1. 它有返回值。
2. 不允许“穿透”，每个 case 必须明确提供值（使用 -> 或 yield）。
3. 不需要 break 语句。

switch 表达式的语法

// 使用箭头 (->) 语法 (推荐)
result = switch (expression) {
    case value1 -> code_block_1;
    case value2 -> code_block_2;
    case value3 -> code_block_3;
    default -> code_block_default;
};
// 使用 yield 返回值 (当代码块有多行时)
result = switch (expression) {
    case value1 -> {
        // 多行代码
        int x = 10;
        int y = 20;
        yield x + y; // 使用 yield 返回一个值
    }
    case value2 -> 42;
    default -> 0;
};

示例：将示例 1 改写为 switch 表达式

public class SwitchExpressionExample {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        String dayName = switch (day) {
            case 1 -> "星期一";
            case 2 -> "星期二";
            case 3 -> "星期三";
            case 4 -> "星期四";
            case 5 -> "星期五";
            case 6 -> "星期六";
            case 7 -> "星期日";
            default -> "无效的日期";
        };
        System.out.println("今天是 " + dayName);
    }
}
// 输出: 今天是 星期三

这个版本比 switch 语句更简洁、更安全，因为它消除了“穿透”的风险，并且直接返回一个值。

switch 与 if-else if-else 的选择

简单总结：

• 如果你只是想根据一个变量的值来执行不同的代码块,并且这个值是有限的、已知的（如 int, String, enum），优先使用 switch。
• 如果你的判断条件更复杂,涉及范围、逻辑与/或、或者多个变量，那么使用 if-else if-else。

希望这份详细的解释能帮助你完全掌握 Java 中 switch 的用法！