switch 语句的基本语法

switch 语句的基本结构如下：

switch (expression) {
    case value1:
        // 当 expression 等于 value1 时执行的代码
        break; // 可选，用于跳出 switch
    case value2:
        // 当 expression 等于 value2 时执行的代码
        break; // 可选
    // 可以有任意数量的 case
    default:
        // expression 不匹配任何一个 case 时执行的代码
        break; // 可选
}

语法要点：

1. expression (表达式):

   • 这是 switch 语句的“开关”。
   • 在 Java 7 及更高版本中，expression 的类型可以是：
     • byte
     • short
     • char
     • int
     • 枚举类型 (Enum)
     • String 类型 (从 Java 7 开始引入)
   • 在 Java 14 及更高版本中，还支持 switch 表达式，其类型可以扩展到 Integer, Short, Byte, Character, String 或对应的包装类。

2. case value: (情况分支):

   • value 必须是一个常量或常量表达式。
   • expression 的值会与每个 case 后的 value 进行比较。
   • 一旦匹配,程序就会执行该 case 下的代码块。
   • 注意： case 语句的值必须是唯一的，不能有两个 case 使用相同的值。

3. break (中断):

   • break 语句用于终止 switch 语句的执行，当执行到 break 时，程序会跳转到 switch 语句的末尾，继续执行后续代码。
   • 非常重要： 如果某个 case 分支没有 break，程序会“贯穿” (fall-through) 到下一个 case 分支并继续执行，直到遇到一个 break 或 switch 结束，这有时是故意的（用于合并多个情况），但更多时候是疏忽导致的 bug。

4. default (默认情况):

   
   （图片来源网络，侵删）
   • default 是一个可选的分支。
   • expression 的值不匹配任何一个 case 的值，default 分支中的代码就会被执行。
   • default 分支可以放在 switch 语句的任何位置，但通常习惯放在最后，它不需要 break，因为它本身就是最后一个分支。

代码示例

示例 1：基本用法（带 break）

这是最常见、最标准的用法，避免了“贯穿”现象。

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：“贯穿” (Fall-through) 现象

这个例子展示了当没有 break 时会发生什么。

public class SwitchFallthrough {
    public static void main(String[] args) {
        int grade = 'B'; // 字符 'B' 的 ASCII 码值会被自动提升为 int
        System.out.println("你的成绩是: " + grade);
        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。");
            default:
                System.out.println("请输入有效的成绩等级 (A, B, C, D)。");
        }
    }
}

输出结果：

你的成绩是: 66
良好！
及格。
不及格。
请输入有效的成绩等级 (A, B, C, D)。

分析： 因为 grade 的值是 66（'B'的ASCII码），它匹配了 case 'B'，由于 case 'B' 后面没有 break，程序会继续执行 case 'C'、case 'D' 和 default 的代码，全部打印出来。

示例 3：利用“贯穿”合并多个情况

虽然“贯穿”通常是 bug，但有时我们可以利用它来简化代码，当多个 case 执行相同的操作时。

public class SwitchFallthroughUseful {
    public static void main(String[] args) {
        char vowel = 'E';
        switch (vowel) {
            case 'A':
            case 'E':
            case 'I':
            case 'O':
            case 'U':
                System.out.println(vowel + " 是一个元音字母。");
                break;
            default:
                System.out.println(vowel + " 是一个辅音字母。");
                break;
        }
    }
}
// 输出: E 是一个元音字母。

示例 4：使用 String 类型（Java 7+）

switch 语句可以直接使用 String 类型，非常方便。

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

现代化 switch：switch 表达式 (Java 14+)

从 Java 14 开始，switch 被升级为表达式，它不仅可以作为语句，还可以返回一个值，这大大简化了代码，并消除了对 break 和 return 的依赖。

特点：

1. 返回值：switch 表达式可以直接赋值给一个变量。
2. 箭头语法 (->)：使用 -> 代替 ，每个 case 分支都是一个独立的代码块，执行完会自动跳出，无需 break。
3. yield 关键字：case 中的代码块有多行，或者需要返回一个复杂的表达式，可以使用 yield 来返回一个值。

示例 5：使用 switch 表达式

public class SwitchExpression {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        String dayName;
        // 使用 switch 表达式
        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

示例 6：yield 的使用

当 case 分支的逻辑比较复杂时，使用 yield 返回值。

public class SwitchExpressionYield {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 85;
        String grade;
        grade = switch (score / 10) { // score / 10 得到 8
            case 10, 9 -> "A";
            case 8 -> {
                if (score > 85) {
                    yield "A-"; // 使用 yield 返回
                } else {
                    yield "B+";
                }
            }
            case 7 -> "B";
            default -> "C";
        };
        System.out.println("你的等级是: " + grade);
    }
}
// 输出: 你的等级是: B+

switch vs. if-else if-else

选择建议：

• 优先使用 switch：当你需要根据一个变量的具体值来执行不同操作时，例如处理命令、菜单选项、枚举值等。
• 使用 if-else：当你需要检查范围（如 if (x > 10 && x < 20)）、复合条件（如 if (a || b)）或判断多个不同变量时。

• 传统 switch 语句：一个强大的多分支工具，核心是等值判断。一定要记得使用 break，除非你故意利用“贯穿”特性。
• switch 表达式 (Java 14+)：是 switch 语句的现代化演进，更简洁、更安全（无 break），可以直接返回值，是现在推荐使用的形式。
• 与 if-else 的选择：根据判断条件的性质来决定。switch 适用于单一变量的等值分支，if-else 适用于更复杂的逻辑判断。