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Java 中的 Switch Expressions：深入探索与实践

简介

在 Java 12 中引入的 Switch Expressions 为开发人员提供了一种更简洁、灵活和强大的方式来处理多路分支逻辑。与传统的 switch 语句相比，switch 表达式不仅语法更加紧凑，还能在更多场景下作为表达式使用，从而提升代码的可读性和可维护性。本文将深入探讨 Java 中 switch 表达式的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 基本语法
    • 传统 switch 语句与 switch 表达式对比
  3. 常见实践
    • 返回值处理
    • 多分支匹配
  4. 最佳实践
    • 保持简洁
    • 结合其他特性
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

switch 表达式是 Java 语言的一项新特性，它允许将 switch 语句作为一个表达式来使用，从而返回一个值。这意味着它可以被赋值给变量、作为方法参数传递或者在其他表达式中使用。switch 表达式通过 -> 箭头语法来定义每个分支的返回值，而不是像传统 switch 语句那样使用 break 关键字来终止分支。

使用方法

基本语法

switch 表达式的基本语法如下：

result = switch (expression) {
    case value1 -> {
        // 可选的代码块
        yield result1;
    }
    case value2 -> result2;
    default -> result3;
};
  • expression：是要进行匹配的表达式，它可以是整数、枚举、字符串等类型。
  • value1、value2：是 expression 可能匹配的值。
  • result1、result2、result3：是各个分支匹配成功后返回的值。
  • yield 关键字用于从 switch 表达式中返回一个值。在简单的分支中，可以省略代码块和 yield 关键字，直接返回值。

传统 switch 语句与 switch 表达式对比

传统 switch 语句：

int result;
switch (dayOfWeek) {
    case 1:
        result = 10;
        break;
    case 2:
        result = 20;
        break;
    default:
        result = 0;
}

switch 表达式：

int result = switch (dayOfWeek) {
    case 1 -> 10;
    case 2 -> 20;
    default -> 0;
};

可以看到，switch 表达式语法更加简洁，不需要使用 break 关键字，使代码更加清晰。

常见实践

返回值处理

switch 表达式可以方便地用于返回不同的值，例如：

public String getDayName(int dayOfWeek) {
    return switch (dayOfWeek) {
        case 1 -> "Monday";
        case 2 -> "Tuesday";
        case 3 -> "Wednesday";
        case 4 -> "Thursday";
        case 5 -> "Friday";
        case 6 -> "Saturday";
        case 7 -> "Sunday";
        default -> "Invalid day";
    };
}

多分支匹配

switch 表达式支持多个值匹配同一个分支，例如：

public String getSeason(int month) {
    return switch (month) {
        case 12, 1, 2 -> "Winter";
        case 3, 4, 5 -> "Spring";
        case 6, 7, 8 -> "Summer";
        case 9, 10, 11 -> "Autumn";
        default -> "Invalid month";
    };
}

最佳实践

保持简洁

尽量保持 switch 表达式的每个分支简洁明了，避免在分支中编写复杂的逻辑。如果某个分支的逻辑过于复杂，可以考虑将其封装成一个方法，然后在 switch 表达式中调用该方法。

结合其他特性

可以将 switch 表达式与 Java 的其他特性结合使用，例如 Stream API。例如：

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
        List<String> result = numbers.stream()
              .map(num -> switch (num) {
                    case 1 -> "One";
                    case 2 -> "Two";
                    case 3 -> "Three";
                    case 4 -> "Four";
                    case 5 -> "Five";
                    default -> "Other";
                })
              .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(result);
    }
}

小结

Java 中的 switch 表达式为处理多路分支逻辑提供了一种更加简洁、高效和灵活的方式。通过使用箭头语法和 yield 关键字，switch 表达式不仅减少了代码冗余，还提升了代码的可读性和可维护性。在实际开发中，合理运用 switch 表达式可以使代码更加优雅和高效。

参考资料