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Java 中 Switch Case 的使用指南

简介

在 Java 编程中，switch case 语句是一种重要的条件控制结构。它允许根据一个表达式的值，从多个代码块中选择一个来执行。相较于 if-else 语句，switch case 在处理多个离散值的条件判断时，代码更加简洁、易读，性能也可能更优。本文将深入探讨 switch case 在 Java 中的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者更好地掌握这一重要的编程结构。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 基本语法
    • 示例代码
  3. 常见实践
    • 处理整数类型
    • 处理枚举类型
    • 处理字符串类型
  4. 最佳实践
    • 避免冗余代码
    • 合理使用 default 分支
    • 提高代码可读性
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

switch case 语句根据一个表达式的值，将执行流程引导到不同的代码块。这个表达式的值必须是一个能够精确匹配的离散值，例如整数、枚举常量或字符串（从 Java 7 开始支持）。switch 语句中的每个 case 标签都对应一个特定的值，当表达式的值与某个 case 标签的值匹配时，就会执行该 case 标签后面的代码块，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。如果没有匹配的值，则执行 default 标签后面的代码块（如果存在）。

使用方法

基本语法

switch (expression) {
    case value1:
        // 代码块 1
        break;
    case value2:
        // 代码块 2
        break;
    // 可以有多个 case 标签
    default:
        // 当 expression 的值与所有 case 值都不匹配时执行的代码块
}

示例代码

public class SwitchCaseExample {
    public static void main(String[] args) {
        int dayOfWeek = 3;
        switch (dayOfWeek) {
            case 1:
                System.out.println("星期一");
                break;
            case 2:
                System.out.println("星期二");
                break;
            case 3:
                System.out.println("星期三");
                break;
            case 4:
                System.out.println("星期四");
                break;
            case 5:
                System.out.println("星期五");
                break;
            case 6:
                System.out.println("星期六");
                break;
            case 7:
                System.out.println("星期日");
                break;
            default:
                System.out.println("无效的星期数");
        }
    }
}

在上述示例中，switch 语句根据 dayOfWeek 的值来决定输出相应的星期信息。如果 dayOfWeek 的值不在 1 到 7 之间，则执行 default 分支的代码。

常见实践

处理整数类型

这是 switch case 最常见的应用场景之一。在很多情况下，我们需要根据一个整数值来执行不同的操作，例如根据用户输入的选项来调用不同的功能模块。

public class IntegerSwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        int option = 2;
        switch (option) {
            case 1:
                System.out.println("执行选项 1 的操作");
                break;
            case 2:
                System.out.println("执行选项 2 的操作");
                break;
            case 3:
                System.out.println("执行选项 3 的操作");
                break;
            default:
                System.out.println("无效的选项");
        }
    }
}

处理枚举类型

枚举类型是一种特殊的数据类型，它由一组固定的常量组成。switch case 与枚举类型结合使用非常自然和简洁，可以根据枚举常量来执行不同的逻辑。

enum Season {
    SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER
}

public class EnumSwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        Season season = Season.SUMMER;
        switch (season) {
            case SPRING:
                System.out.println("春天到了，万物复苏");
                break;
            case SUMMER:
                System.out.println("夏天到了，天气炎热");
                break;
            case AUTUMN:
                System.out.println("秋天到了，果实累累");
                break;
            case WINTER:
                System.out.println("冬天到了，白雪皑皑");
                break;
        }
    }
}

处理字符串类型

从 Java 7 开始，switch case 支持处理字符串类型。这在处理用户输入的文本选项时非常有用。

public class StringSwitchExample {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = "苹果";
        switch (fruit) {
            case "苹果":
                System.out.println("这是苹果");
                break;
            case "香蕉":
                System.out.println("这是香蕉");
                break;
            case "橙子":
                System.out.println("这是橙子");
                break;
            default:
                System.out.println("未知的水果");
        }
    }
}

最佳实践

避免冗余代码

在每个 case 代码块中，尽量避免重复的代码。如果多个 case 标签需要执行相同的操作，可以将这些操作提取到一个单独的方法中，然后在 case 代码块中调用该方法。

public class AvoidRedundancyExample {
    public static void printCommonMessage() {
        System.out.println("这是公共的操作");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int value = 2;
        switch (value) {
            case 1:
                printCommonMessage();
                System.out.println("执行 case 1 额外的操作");
                break;
            case 2:
                printCommonMessage();
                System.out.println("执行 case 2 额外的操作");
                break;
        }
    }
}

合理使用 default 分支

default 分支用于处理 switch 表达式的值与所有 case 标签都不匹配的情况。在一些情况下，合理使用 default 分支可以提高代码的健壮性，例如记录错误日志或者向用户提供友好的错误提示。

public class DefaultBranchExample {
    public static void main(String[] args) {
        int statusCode = 404;
        switch (statusCode) {
            case 200:
                System.out.println("请求成功");
                break;
            case 400:
                System.out.println("错误请求");
                break;
            default:
                System.out.println("未知的状态码: " + statusCode);
        }
    }
}

提高代码可读性

为了使 switch case 代码更易读，可以按照一定的逻辑顺序排列 case 标签，例如从小到大或者从常用到不常用。同时，可以添加注释来解释每个 case 标签的作用。

public class ReadabilityExample {
    public static void main(String[] args) {
        int grade = 85;
        switch (grade / 10) {
            // 90 分及以上
            case 9:
            case 10:
                System.out.println("优秀");
                break;
            // 80 - 89 分
            case 8:
                System.out.println("良好");
                break;
            // 70 - 79 分
            case 7:
                System.out.println("中等");
                break;
            // 60 - 69 分
            case 6:
                System.out.println("及格");
                break;
            // 60 分以下
            default:
                System.out.println("不及格");
        }
    }
}

小结

switch case 语句是 Java 编程中一个强大且灵活的条件控制结构。通过合理运用它，可以使代码更加简洁、易读和高效。在使用 switch case 时，需要注意表达式的类型支持、合理组织 case 标签以及正确使用 default 分支等。通过遵循最佳实践，可以提高代码的质量和可维护性。

参考资料