从 switch 语句到 switch 表达式
在 Java 12 之前，我们使用的是 switch 语句，它有几个明显的限制：
（图片来源网络，侵删）
- 只能执行操作，不能返回值：
switch语句块内部不能直接返回一个值，通常我们用它来执行一系列操作，然后通过一个break跳出。 break容易出错：忘记写break会导致“贯穿”（fall-through）现象，这是一个常见的 Bug 来源。- 语法冗长：对于简单的条件判断，
if-else if链可能更简洁。
从 Java 12 开始，引入了 switch 表达式，它解决了上述所有问题：
- 可以返回值：
switch表达式本身可以计算出一个值并返回。 - 消除了“贯穿”：
switch表达式要求每个case必须明确结束，要么使用yield返回一个值，要么使用throw抛出异常，这从根本上杜绝了“贯穿” Bug。 - 语法更现代：支持更简洁的箭头
->语法，以及多常量标签。
switch 表达式的核心特性
返回值
switch 表达式可以像三元运算符或方法调用一样，将结果赋值给一个变量。
示例：
// JDK 12+
enum Day {
MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}
public class SwitchExpressionExample {
public static void main(String[] args) {
Day day = Day.WEDNESDAY;
// 使用 switch 表达式，并将结果赋值给 typeOfDay 变量
String typeOfDay = switch (day) {
case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> "Weekday";
case SATURDAY, SUNDAY -> "Weekend";
};
System.out.println(day + " is a " + typeOfDay);
// 输出: WEDNESDAY is a Weekday
}
}
箭头 -> 语法
这是 switch 表达式最推荐的语法，箭头 -> 的右边是当 case 匹配时要执行的表达式或代码块。
（图片来源网络，侵删）
- 如果右边是单个表达式（如上面的
"Weekday"），它会自动成为该case的返回值。 - 如果右边是代码块（用 包围），则必须使用
yield关键字来显式返回一个值。
示例（使用代码块和 yield）：
Day day = Day.SATURDAY;
String typeOfDay = switch (day) {
case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> {
// 可以在这里执行多条语句
System.out.println("It's a weekday.");
yield "Weekday"; // 必须使用 yield 返回值
}
case SATURDAY, SUNDAY -> {
System.out.println("It's the weekend!");
yield "Weekend";
}
};
System.out.println(typeOfDay);
// 输出:
// It's the weekend!
// Weekend
yield 关键字
yield 用于在 switch 表达式的代码块中返回一个值，它类似于 return，但只作用于 switch 表达式内部，使用 yield 可以确保每个 case 都有明确的返回值，从而避免“贯穿”。
多常量标签
在传统的 switch 语句中，如果想为多个 case 执行相同的操作，需要重复写 case 标签或利用“贯穿”。switch 表达式简化了这一点，可以用逗号 将多个常量放在同一个 case 中。
// 上面的例子已经展示了这一点 case MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY -> "Weekday";
default
default 标签和 case 标签的用法完全一样，可以返回一个值。
int errorCode = 404;
String errorMessage = switch (errorCode) {
case 200 -> "OK";
case 404 -> "Not Found";
case 500 -> "Internal Server Error";
default -> {
System.out.println("Unknown error code: " + errorCode);
yield "Unknown Error";
}
};
switch 表达式 vs. switch 语句（传统）
特性
switch 表达式 (Java 12+)switch 语句 (Java 11及以前)
目的
计算并返回一个值
执行一个操作块
返回值
可以，通过赋值给变量
不可以，没有返回值
语法
使用 -> 或
只能使用
break不需要，也不允许（在 -> 语法中）
必须，否则会“贯穿”
yield在代码块中用于返回值
不存在
多常量
支持，用逗号分隔
支持，但需要重复写 case 或利用“贯穿”
典型用法
String result = switch (...) { ... };switch (...) { ... }
完整示例与最佳实践
假设我们要根据成绩等级计算绩点。
public class SwitchExpressionBestPractice {
public static void main(String[] args) {
char grade = 'B';
// 使用 switch 表达式
double gpa = switch (grade) {
case 'A' -> 4.0;
case 'B' -> 3.0;
case 'C' -> 2.0;
case 'D' -> 1.0;
case 'F' -> 0.0;
default -> {
// 处理无效输入
System.err.println("Invalid grade: " + grade);
yield -1.0; // 返回一个错误码
}
};
if (gpa >= 0) {
System.out.println("The GPA for grade " + grade + " is " + gpa);
} else {
System.out.println("Could not calculate GPA.");
}
// 输出: The GPA for grade B is 3.0
}
}
switch 表达式是 Java 语言的一次重要进化，它使得代码更加：
- 简洁：用一行代码就能完成条件判断和赋值。
- 安全：从语法层面杜绝了“贯穿”这一经典错误。
- 强大：
switch 不再仅仅是流程控制语句，更是一个功能完备的表达式，可以无缝集成到任何需要表达式的地方。
建议：从 Java 12 开始，只要条件允许，优先使用 switch 表达式，而不是传统的 switch 语句，只有在需要执行复杂的、没有返回值的操作序列时，才考虑使用传统的 switch 语句。
default 标签和 case 标签的用法完全一样，可以返回一个值。
int errorCode = 404;
String errorMessage = switch (errorCode) {
case 200 -> "OK";
case 404 -> "Not Found";
case 500 -> "Internal Server Error";
default -> {
System.out.println("Unknown error code: " + errorCode);
yield "Unknown Error";
}
};
switch 表达式 vs. switch 语句（传统）
| 特性 | switch 表达式 (Java 12+) |
switch 语句 (Java 11及以前) |
|---|---|---|
| 目的 | 计算并返回一个值 | 执行一个操作块 |
| 返回值 | 可以，通过赋值给变量 | 不可以，没有返回值 |
| 语法 | 使用 -> 或 |
只能使用 |
break |
不需要，也不允许（在 -> 语法中） |
必须，否则会“贯穿” |
yield |
在代码块中用于返回值 | 不存在 |
| 多常量 | 支持，用逗号分隔 | 支持，但需要重复写 case 或利用“贯穿” |
| 典型用法 | String result = switch (...) { ... }; |
switch (...) { ... } |
完整示例与最佳实践
假设我们要根据成绩等级计算绩点。
public class SwitchExpressionBestPractice {
public static void main(String[] args) {
char grade = 'B';
// 使用 switch 表达式
double gpa = switch (grade) {
case 'A' -> 4.0;
case 'B' -> 3.0;
case 'C' -> 2.0;
case 'D' -> 1.0;
case 'F' -> 0.0;
default -> {
// 处理无效输入
System.err.println("Invalid grade: " + grade);
yield -1.0; // 返回一个错误码
}
};
if (gpa >= 0) {
System.out.println("The GPA for grade " + grade + " is " + gpa);
} else {
System.out.println("Could not calculate GPA.");
}
// 输出: The GPA for grade B is 3.0
}
}
switch 表达式是 Java 语言的一次重要进化，它使得代码更加：
- 简洁：用一行代码就能完成条件判断和赋值。
- 安全：从语法层面杜绝了“贯穿”这一经典错误。
- 强大：
switch不再仅仅是流程控制语句，更是一个功能完备的表达式，可以无缝集成到任何需要表达式的地方。
建议：从 Java 12 开始，只要条件允许，优先使用 switch 表达式，而不是传统的 switch 语句，只有在需要执行复杂的、没有返回值的操作序列时，才考虑使用传统的 switch 语句。
