Java?switch?case語(yǔ)句的用法及常見(jiàn)問(wèn)題

更新時(shí)間：2025年04月25日 08:42:49 作者：小寶哥Code

這篇文章主要介紹了Java?switch?case語(yǔ)句的用法及常見(jiàn)問(wèn)題,Java中的switch語(yǔ)句是一種多分支選擇結(jié)構(gòu),用于替代多個(gè)if...elseif的情況,它根據(jù)某個(gè)變量的值,執(zhí)行匹配分支中的代碼塊,文中通過(guò)代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1. 基本語(yǔ)法

switch (表達(dá)式) {
    case 值1:
        // 當(dāng)表達(dá)式的值等于 值1 時(shí)執(zhí)行的代碼
        break; // 可選，跳出 switch 語(yǔ)句
    case 值2:
        // 當(dāng)表達(dá)式的值等于 值2 時(shí)執(zhí)行的代碼
        break;
    ...
    default:
        // 當(dāng)所有 case 都不匹配時(shí)執(zhí)行的代碼
        break; // 可選
}

表達(dá)式：可以是 byte、short、int、char、String 或枚舉類型（enum）。
case：每個(gè)分支的值必須是常量，且值類型必須與表達(dá)式的類型一致。
break：用于跳出 switch 語(yǔ)句。若省略 break，程序會(huì)繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè) case（稱為switch 穿透）。
default：可選，處理所有不匹配的情況，類似 else。

2. 示例代碼

2.1 簡(jiǎn)單的 switch 示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        switch (day) {
            case 1:
                System.out.println("Monday");
                break;
            case 2:
                System.out.println("Tuesday");
                break;
            case 3:
                System.out.println("Wednesday");
                break;
            case 4:
                System.out.println("Thursday");
                break;
            case 5:
                System.out.println("Friday");
                break;
            default:
                System.out.println("Weekend");
        }
    }
}

輸出：

Wednesday

2.2 使用 String 類型的 switch

從 Java 7 開(kāi)始，switch 支持 String 類型。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String color = "Red";
        switch (color) {
            case "Red":
                System.out.println("Stop!");
                break;
            case "Yellow":
                System.out.println("Caution!");
                break;
            case "Green":
                System.out.println("Go!");
                break;
            default:
                System.out.println("Invalid color.");
        }
    }
}

輸出：

Stop!

2.3 使用枚舉類型的 switch

switch 可以和 enum 類型結(jié)合使用，這在處理固定集合的值時(shí)非常有用。

public class Main {
    public enum Day {
        MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
    }

    public static void main(String[] args) {
        Day today = Day.FRIDAY;

        switch (today) {
            case MONDAY:
                System.out.println("Start of the week.");
                break;
            case FRIDAY:
                System.out.println("End of the work week.");
                break;
            case SATURDAY:
            case SUNDAY:
                System.out.println("It's the weekend!");
                break;
            default:
                System.out.println("Midweek day.");
        }
    }
}

輸出：

End of the work week.

2.4 多個(gè) case 合并

多個(gè) case 分支可以合并處理，避免重復(fù)代碼。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 7;

        switch (month) {
            case 12:
            case 1:
            case 2:
                System.out.println("Winter");
                break;
            case 3:
            case 4:
            case 5:
                System.out.println("Spring");
                break;
            case 6:
            case 7:
            case 8:
                System.out.println("Summer");
                break;
            case 9:
            case 10:
            case 11:
                System.out.println("Autumn");
                break;
            default:
                System.out.println("Invalid month");
        }
    }
}

輸出：

Summer

3. switch 穿透現(xiàn)象

如果分支中沒(méi)有 break，程序會(huì)繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的分支代碼，直到遇到 break 或 switch 結(jié)束。

示例：演示穿透

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 2;

        switch (number) {
            case 1:
                System.out.println("One");
            case 2:
                System.out.println("Two");
            case 3:
                System.out.println("Three");
            default:
                System.out.println("Default");
        }
    }
}

輸出：

Two
Three
Default

分析：

number 等于 2，匹配到 case 2，執(zhí)行其代碼。
因?yàn)闆](méi)有 break，繼續(xù)執(zhí)行 case 3 和 default。

正確寫(xiě)法：加入 break

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 2;

        switch (number) {
            case 1:
                System.out.println("One");
                break;
            case 2:
                System.out.println("Two");
                break;
            case 3:
                System.out.println("Three");
                break;
            default:
                System.out.println("Default");
        }
    }
}

輸出：

Two

4. switch 的進(jìn)階用法

4.1 switch 表達(dá)式（Java 12+）

從 Java 12 開(kāi)始，switch 可以作為表達(dá)式使用，返回一個(gè)值。

語(yǔ)法

int result = switch (表達(dá)式) {
    case 值1 -> 值1的結(jié)果;
    case 值2 -> 值2的結(jié)果;
    default -> 默認(rèn)結(jié)果;
};

示例：返回值

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 5;
        String result = switch (day) {
            case 1 -> "Monday";
            case 2 -> "Tuesday";
            case 3 -> "Wednesday";
            case 4 -> "Thursday";
            case 5 -> "Friday";
            case 6, 7 -> "Weekend";
            default -> "Invalid day";
        };
        System.out.println(result);
    }
}

輸出：

Friday

好處：

簡(jiǎn)化語(yǔ)法，不需要 break。
減少冗余代碼。

4.2 多行代碼塊（Java 13+）

在 Java 13 中，switch 表達(dá)式支持多行代碼塊。

示例：多行代碼塊

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 5;

        String result = switch (day) {
            case 1 -> "Monday";
            case 2 -> "Tuesday";
            case 5 -> {
                System.out.println("More logic for Friday...");
                yield "Friday"; // 使用 yield 返回值
            }
            default -> "Invalid day";
        };
        System.out.println(result);
    }
}

輸出：

More logic for Friday...
Friday

5. 常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)

5.1 忘記 break

switch 分支中忘記添加 break 會(huì)導(dǎo)致穿透現(xiàn)象。
如果不需要穿透，務(wù)必在每個(gè) case 分支后添加 break。

5.2 default 的位置

default 可以出現(xiàn)在 switch 的任何位置，但通常寫(xiě)在最后，增強(qiáng)可讀性。

5.3 表達(dá)式類型的限制

switch 表達(dá)式的類型必須是以下之一：
- byte, short, int, char（以及它們的包裝類）
- String
- 枚舉類型（enum）

5.4 處理 NullPointerException

如果 switch 表達(dá)式為 null 且類型為 String，會(huì)拋出 NullPointerException。

錯(cuò)誤示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String color = null;

        switch (color) { // 會(huì)拋出 NullPointerException
            case "Red":
                System.out.println("Stop");
                break;
            default:
                System.out.println("Invalid color");
        }
    }
}

解決方法

在使用 switch 之前，先檢查是否為 null。

if (color == null) {
    System.out.println("Invalid color");
} else {
    switch (color) {
        case "Red":
            System.out.println("Stop");
            break;
        default:
            System.out.println("Invalid color");
    }
}

6. 總結(jié)

特性	描述
switch 支持的數(shù)據(jù)類型	`byte`, `short`, `int`, `char`, `String`, 枚舉類型（`enum`）等。
break 和 default	`break` 用于防止穿透，`default` 用于處理所有不匹配的情況。
switch 表達(dá)式（Java 12+）	簡(jiǎn)化語(yǔ)法，直接返回值，無(wú)需 `break`，更清晰且簡(jiǎn)潔。
多行代碼塊（Java 13+）	使用 `yield` 返回值，支持多行邏輯處理。
適用場(chǎng)景	多值匹配、值相等判斷（如菜單選項(xiàng)、枚舉狀態(tài)、字符串匹配等）。

通過(guò)合理使用 switch 語(yǔ)句，可以讓代碼邏輯更清晰、更高效，尤其是在處理多分支選擇時(shí)，是一種非常直觀的解決方案！

我們已經(jīng)詳細(xì)探討了 Java 中 switch case 語(yǔ)句的基礎(chǔ)知識(shí)、進(jìn)階用法和優(yōu)化技巧。在接下來(lái)的部分，我們將進(jìn)一步探討 switch 的高級(jí)特性、性能優(yōu)化、常見(jiàn)問(wèn)題的解決方案 以及 實(shí)踐中的應(yīng)用場(chǎng)景，幫助你更全面地掌握 switch 語(yǔ)句并在實(shí)際開(kāi)發(fā)中高效使用。

7. switch 的高級(jí)特性

7.1 switch 和多值匹配

從 Java 12 開(kāi)始，switch 表達(dá)式支持多值匹配，這大大簡(jiǎn)化了多個(gè) case 之間的邏輯。

示例：多個(gè) case 匹配相同邏輯

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 6;

        String result = switch (day) {
            case 1, 2, 3, 4, 5 -> "Weekday";
            case 6, 7 -> "Weekend";
            default -> "Invalid day";
        };

        System.out.println(result);
    }
}

輸出：

Weekend

好處：

使用逗號(hào)分隔多個(gè) case 值，減少代碼冗余。
更清晰地表達(dá)多個(gè)值對(duì)應(yīng)相同邏輯的意圖。

7.2 yield 的使用

在 Java 13 中，switch 表達(dá)式引入了 yield 關(guān)鍵字，用于返回計(jì)算結(jié)果。它可以支持多行的邏輯處理，并返回一個(gè)值。

多行邏輯的 yield 示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 2;

        String result = switch (number) {
            case 1 -> "One";
            case 2 -> {
                System.out.println("Processing case 2...");
                yield "Two"; // 返回值
            }
            case 3 -> "Three";
            default -> "Unknown";
        };

        System.out.println("Result: " + result);
    }
}

輸出：

Processing case 2...
Result: Two

分析：

yield 替代了 return，用于 switch 表達(dá)式中返回值。
支持多行代碼邏輯，增強(qiáng)了可讀性和靈活性。

7.3 switch 的嵌套

在一些復(fù)雜場(chǎng)景中，可以使用嵌套的 switch 語(yǔ)句來(lái)處理多層邏輯。

示例：嵌套 switch 實(shí)現(xiàn)多條件判斷

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String role = "Manager";
        String department = "HR";

        switch (role) {
            case "Manager":
                switch (department) {
                    case "HR":
                        System.out.println("HR Manager");
                        break;
                    case "IT":
                        System.out.println("IT Manager");
                        break;
                    default:
                        System.out.println("General Manager");
                }
                break;
            case "Employee":
                System.out.println("Employee");
                break;
            default:
                System.out.println("Unknown role");
        }
    }
}

輸出：

HR Manager

7.4 使用 switch 處理復(fù)雜邏輯

switch 常用于處理預(yù)定義的條件、菜單選項(xiàng)、狀態(tài)處理等場(chǎng)景。結(jié)合方法和枚舉，可以進(jìn)一步提高可讀性和靈活性。

示例：結(jié)合枚舉和方法處理狀態(tài)

public class Main {
    public enum OrderStatus {
        PENDING, PROCESSING, COMPLETED, CANCELED
    }

    public static void main(String[] args) {
        OrderStatus status = OrderStatus.PROCESSING;

        String message = processOrderStatus(status);
        System.out.println(message);
    }

    public static String processOrderStatus(OrderStatus status) {
        return switch (status) {
            case PENDING -> "Your order is pending.";
            case PROCESSING -> "Your order is being processed.";
            case COMPLETED -> "Your order has been completed.";
            case CANCELED -> "Your order has been canceled.";
        };
    }
}

輸出：

Your order is being processed.

8. 性能優(yōu)化與注意事項(xiàng)

8.1 switch 與 if...else 的性能對(duì)比

性能：
- 對(duì)于少量條件，switch 和 if...else 性能相差不大。
- 對(duì)于大量條件，switch 通常比 if...else 更高效，因?yàn)榫幾g器會(huì)優(yōu)化 switch 為跳轉(zhuǎn)表（jump table）或二分查找（binary search）。
可讀性：
- switch 更適合處理固定值的分支選擇。
- if...else 更適合處理復(fù)雜的布爾表達(dá)式或區(qū)間判斷。

示例：區(qū)間判斷更適合使用 if...else

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 85;

        if (score >= 90) {
            System.out.println("Grade: A");
        } else if (score >= 80) {
            System.out.println("Grade: B");
        } else if (score >= 70) {
            System.out.println("Grade: C");
        } else {
            System.out.println("Grade: F");
        }
    }
}

8.2 避免穿透現(xiàn)象（無(wú)意的 fall-through）

未添加 break 會(huì)導(dǎo)致意外的穿透現(xiàn)象，執(zhí)行后續(xù)的 case 代碼。
解決方法：確保每個(gè) case 分支以 break 或 return 結(jié)束，或者使用 switch 表達(dá)式（Java 12+），該表達(dá)式默認(rèn)不會(huì)穿透。

8.3 default 的使用

建議：始終提供 default 分支，即使你認(rèn)為所有可能的值都已涵蓋。
作用：處理意外值，避免程序出現(xiàn)邏輯漏洞。

8.4 避免 null 值引發(fā)問(wèn)題

switch 不支持直接匹配 null 值，若傳入 null，會(huì)拋出 NullPointerException。
解決方案：在使用 switch 前先檢查是否為 null。

9. 實(shí)際開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用場(chǎng)景

9.1 菜單系統(tǒng)

示例：簡(jiǎn)單菜單系統(tǒng)

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Menu:");
        System.out.println("1. Start Game");
        System.out.println("2. Load Game");
        System.out.println("3. Exit");
        System.out.print("Enter your choice: ");

        int choice = scanner.nextInt();
        switch (choice) {
            case 1 -> System.out.println("Game Started!");
            case 2 -> System.out.println("Game Loaded!");
            case 3 -> System.out.println("Exiting...");
            default -> System.out.println("Invalid choice!");
        }
    }
}

9.2 狀態(tài)機(jī)

switch 非常適合實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)執(zhí)行不同的操作。

示例：簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)

public class Main {
    public enum Light {
        RED, YELLOW, GREEN
    }

    public static void main(String[] args) {
        Light current = Light.RED;

        switch (current) {
            case RED -> System.out.println("Stop!");
            case YELLOW -> System.out.println("Ready!");
            case GREEN -> System.out.println("Go!");
        }
    }
}

9.3 錯(cuò)誤代碼處理

switch 可以用于根據(jù)錯(cuò)誤代碼返回對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息。

示例：根據(jù)錯(cuò)誤代碼提示信息

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int errorCode = 404;

        String message = switch (errorCode) {
            case 200 -> "OK";
            case 400 -> "Bad Request";
            case 404 -> "Not Found";
            case 500 -> "Internal Server Error";
            default -> "Unknown Error";
        };

        System.out.println("Error: " + message);
    }
}

10. 總結(jié)與建議

10.1 適用場(chǎng)景

場(chǎng)景	推薦結(jié)構(gòu)
固定值的多分支選擇	使用 `switch`
區(qū)間判斷或復(fù)雜布爾邏輯	使用 `if...else`
需要返回值的選擇結(jié)構(gòu)	使用 `switch` 表達(dá)式（Java 12+）

10.2 最佳實(shí)踐

選擇合適的結(jié)構(gòu)：對(duì)于固定值的分支，優(yōu)先使用 switch，尤其是枚舉和字符串匹配。
避免穿透現(xiàn)象：確保每個(gè) case 使用 break 或 return 結(jié)束。
總是提供 default：處理意外情況，增強(qiáng)代碼的魯棒性。
使用 switch 表達(dá)式：在 Java 12+ 中，推薦使用 switch 表達(dá)式簡(jiǎn)化代碼邏輯。
提前處理 null 值：避免因 null 引發(fā) NullPointerException。

通過(guò)合理使用 switch case 語(yǔ)句，不僅可以提升代碼的可讀性和效率，還能更好地應(yīng)對(duì)多條件分支的復(fù)雜場(chǎng)景！

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Java switch case語(yǔ)句的用法及常見(jiàn)問(wèn)題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java switch case語(yǔ)句用法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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