Java中switch中基础知识和思考

本文探讨了Java中switch语句的基础知识,包括支持的索引变量类型(自JDK1.7起增加对String的支持),语句的出口(break和return的使用),没有break时JVM的执行顺序,以及switch中的变量作用域。同时,文章还比较了switch与if else的使用场景和性能差异。

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前言

最近刚看到公司招Java的面试题中一个swith的面试题有点歧义,题的大致意思是在Java中switch()的索引变量是否支持String类型;为啥有歧义请看下文;于是自己也专门有针对性的实践了一下,结果发现有部分知识点平时自己一直给忽略掉了的,于是再此记录一下用于加深对Java的理解;并分享出来。

Java中switch-case语句格式:

 switch(indx 索引值){
            case indx1 索引值1:
                //...;
                break;
            case indx2 索引值2:
                //...;
                break;
                ...
            case default:
                //...;
                break;
        }

备注:

  • 下文中“索引值”即代表以上实例代码中的索引变量;
  • 下文中代码示例中完全是为了加深对swith理解而设置的示例,所有很多地方故意没有遵循日常的开发习惯;
  • 文中很多示例代码都是直接应用了上文得出结论,所以建议按照顺序阅读会更容易一些;
  • 以下所有得出结论均是个人通过示例代码得出,如有纰漏错误望各位及时批评指正,本人不胜感激;
一、Java中switch()索引变量类型
  1. 在JDK1.7之前只能是数值类型,包括:int、short、char、byte和enum类型;
  2. 在JDK1.7(包括JDK1.7)开始支持String类型;

补充: switch中索引可以是常量也可以是算术表达式,但必须是一个确定有效值,否则就 throw异常

switch中如果case中没有匹配到索引值,则JVM会执行default代码块;如果没有default代码块时,则JVM会直接结束switch语句;

二、Java中switch语句的出口
  1. 第一出口break关键字:在匹配到的目标case中执行代码块后,JVM碰到break关键字立即结束switch;
  2. switch中的case代码块中没有break关键字时出口:
    4.1.在执行完成目的case代码块后,如果case中没有break关键字时:JVM会继续按照case的代码顺序向下依次执行其他case中的代码块,直到执行完最后一个case后JVM结束;包括没有匹配到case直接开始执行default代码块的情况;

JVM 在switch中没有break时,执行顺序是按照代码先后位置顺序依次执向下执行,而不是case索引值的大小顺序;参考下文

示例代码:1) 索引到目标case,但case中没有break关键字:

public  static void  main(String[]  args){
        switch(1){
            case 0:
                System.out.println("0");
            case 1:
                System.out.println("1");
            case 2:
                System.out.println("2");
            default:
                System.out.println("default");
        }
    }
    //输出结果:
    1
	0
	default

示例代码:2) 没有索引到case,直接执行default代码块,而且所有case中没有break关键字:

 public  static void  main(String[]  args){
        switch(3){
            default:
                System.out.println("default");
            case 0:
                System.out.println("0");
            case 1:
                System.out.println("1");
            case 2:
                System.out.println("2");
        }
    }
    //输出结果:
    default
	0
	1
	2

4.2.return 代替break关键字出口:在case中如果执行到return关键字时JVM会立即结束switch语句,并停止整个函数或者返回函数结果;这类情况太长见了;

三、Java中switch语句的case没有break和return关键字时JVM执行顺序

在上文中例子中的case的代码顺序都是按照索引的数值大小顺序排序的;而且执行顺序也是一致的;所以不能说明JVM在switch中的执行处理逻辑;

  1. JVM 在switch中没有break和return时,执行顺序是按照case代码先后位置顺依次执向下序执行,而不是case对应索引值的大小顺序;

提示:以下示例代码中会应用到switch语句出口的结论,如有疑问请先阅读上文;
示例代码:1) switch索引到case时,JVM执行顺序;

  public  static void  main(String[]  args){
        switch(1){
            case 1:
                System.out.println("1");
            case 2:
                System.out.println("2");
            default:
                System.out.println("default");
            case 0:
                System.out.println("0");
        }
    }
    //输出结果:
    1
	2
	default
	0

示例代码:2) switch没有索引到case时,直接执行了default代码块时,JVM执行顺序;

 public  static void  main(String[]  args){
        switch(3){
            case 1:
                System.out.println("1");
            default:
                System.out.println("default");
            case 2:
                System.out.println("2");
            case 0:
                System.out.println("0");
        }
    }
    //输出结果:
    default
	2
	0

上面两个示例代码结果可以发现JVM在没有break和return时,无论是先从default还是其他case开始,执行的顺序都是按照代码的编写的位置顺序依次执向下执行,而不是case索引值的大小顺序;

四、swith中并没有独立的变量的作用域
  1. swith中的任意位置修改过的变量值在整个函数中的变量值都会更这修改;

示例代码:

 public static void main(String[] args) {
        int index = 2;
        switch (index) {
            case 1:
                System.out.println("1");
            default:
                System.out.println("default");
            case 2:
                System.out.println("2");
                System.out.println("修改前:index "+index);
                index=3;
                System.out.println("修改后:index "+index);
            case 0:
                System.out.println("0");
                System.out.println("在case 0中的 index :"+index);
        }
    }
    //输出结果:
    2
	修改前:index 2
	修改后:index 3
	0
	在case 0中的 index :3
五、关于switch与if else的一些关系

这个问题有点类似关于有人说if else和三目运算之间的差异,而且感觉这个话题都有点low了,就是什么时候用switch、什么时候用if else和二者的性能以及代码阅读性问题;
先说个人观点和经验:

  1. 在选择条件多于3个(包括3个时)并且索引类型是Java支持的类型时,考虑到代码阅读性和性能首选switch;
  2. switch在性能上与if else是在初识化建立索引时较耗时,但是在具体索引时通过各种算法肯定优先于if else的,应为if else是同依次比较值判断的;

如有纰漏错请诸位及时批评指教,不胜感激;

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