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Java?switch?case語句的用法及常見問題

 更新時間：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語句的用法及常見問題,Java中的switch語句是一種多分支選擇結構,用于替代多個if...elseif的情況,它根據某個變量的值,執(zhí)行匹配分支中的代碼塊,文中通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

switch 語句是 Java 中一種多分支選擇結構，用于替代多個 if...else if 的情況。它根據某個變量的值，執(zhí)行匹配分支中的代碼塊。

1. 基本語法

switch (表達式) {
    case 值1:
        // 當表達式的值等于 值1 時執(zhí)行的代碼
        break; // 可選，跳出 switch 語句
    case 值2:
        // 當表達式的值等于 值2 時執(zhí)行的代碼
        break;
    ...
    default:
        // 當所有 case 都不匹配時執(zhí)行的代碼
        break; // 可選
}
  • 表達式：可以是 byte、short、int、char、String 或枚舉類型（enum）。
  • case：每個分支的值必須是常量，且值類型必須與表達式的類型一致。
  • break：用于跳出 switch 語句。若省略 break，程序會繼續(xù)執(zhí)行下一個 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 類型結合使用，這在處理固定集合的值時非常有用。

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 case 合并

多個 case 分支可以合并處理，避免重復代碼。

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

如果分支中沒有 break，程序會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的分支代碼，直到遇到 break 或 switch 結束。

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。
  • 因為沒有 break，繼續(xù)執(zhí)行 case 3 和 default。

正確寫法：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 的進階用法

4.1 switch 表達式（Java 12+）

從 Java 12 開始，switch 可以作為表達式使用，返回一個值。

語法

int result = switch (表達式) {
    case 值1 -> 值1的結果;
    case 值2 -> 值2的結果;
    default -> 默認結果;
};

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：

  • 簡化語法，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. 常見問題與注意事項

5.1 忘記 break

  • switch 分支中忘記添加 break 會導致穿透現(xiàn)象。
  • 如果不需要穿透，務必在每個 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，但通常寫在最后，增強可讀性。

5.3 表達式類型的限制

  • switch 表達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 表達式為 null 且類型為 String，會拋出 NullPointerException。

錯誤示例

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

        switch (color) { // 會拋出 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

特性描述
switch 支持的數據類型byte, short, int, char, String, 枚舉類型（enum）等。
break 和 defaultbreak 用于防止穿透，default 用于處理所有不匹配的情況。
switch 表達式（Java 12+）簡化語法，直接返回值，無需 break，更清晰且簡潔。
多行代碼塊（Java 13+）使用 yield 返回值，支持多行邏輯處理。
適用場景多值匹配、值相等判斷（如菜單選項、枚舉狀態(tài)、字符串匹配等）。

通過合理使用 switch 語句，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，是一種非常直觀的解決方案！

我們已經詳細探討了 Java 中 switch case 語句的基礎知識、進階用法和優(yōu)化技巧。在接下來的部分，我們將進一步探討 switch 的高級特性、性能優(yōu)化、常見問題的解決方案 以及 實踐中的應用場景，幫助你更全面地掌握 switch 語句并在實際開發(fā)中高效使用。

7. switch 的高級特性

7.1 switch 和多值匹配

從 Java 12 開始，switch 表達式支持多值匹配，這大大簡化了多個 case 之間的邏輯。

示例：多個 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：

  • 使用逗號分隔多個 case 值，減少代碼冗余。
  • 更清晰地表達多個值對應相同邏輯的意圖。

7.2 yield 的使用

在 Java 13 中，switch 表達式引入了 yield 關鍵字，用于返回計算結果。它可以支持多行的邏輯處理，并返回一個值。

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 表達式中返回值。
  • 支持多行代碼邏輯，增強了可讀性和靈活性。

7.3 switch 的嵌套

在一些復雜場景中，可以使用嵌套的 switch 語句來處理多層邏輯。

示例：嵌套 switch 實現(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 處理復雜邏輯

switch 常用于處理預定義的條件、菜單選項、狀態(tài)處理等場景。結合方法和枚舉，可以進一步提高可讀性和靈活性。

示例：結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

8.1 switch 與 if...else 的性能對比

  • 性能：
    • 對于少量條件，switch 和 if...else 性能相差不大。
    • 對于大量條件，switch 通常比 if...else 更高效，因為編譯器會優(yōu)化 switch 為跳轉表（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 更適合處理復雜的布爾表達式或區(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（無意的 fall-through）

  • 未添加 break 會導致意外的穿透現(xiàn)象，執(zhí)行后續(xù)的 case 代碼。
  • 解決方法：確保每個 case 分支以 break 或 return 結束，或者使用 switch 表達式（Java 12+），該表達式默認不會穿透。

8.3 default 的使用

  • 建議：始終提供 default 分支，即使你認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)問題

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

9. 實際開發(fā)中的應用場景

9.1 菜單系統(tǒng)

示例：簡單菜單系統(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

switch 非常適合實現(xiàn)狀態(tài)機，用于根據當前狀態(tài)執(zhí)行不同的操作。

示例：簡單狀態(tài)機

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 錯誤代碼處理

switch 可以用于根據錯誤代碼返回對應的錯誤信息。

示例：根據錯誤代碼提示信息

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. 總結與建議

10.1 適用場景

場景推薦結構
固定值的多分支選擇使用 switch
區(qū)間判斷或復雜布爾邏輯使用 if...else
需要返回值的選擇結構使用 switch 表達式（Java 12+）

10.2 最佳實踐

  • 選擇合適的結構：對于固定值的分支，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 case 使用 break 或 return 結束。
  • 總是提供 default：處理意外情況，增強代碼的魯棒性。
  • 使用 switch 表達式：在 Java 12+ 中，推薦使用 switch 表達式簡化代碼邏輯。
  • 提前處理 null 值：避免因 null 引發(fā) NullPointerException。

通過合理使用 switch case 語句，不僅可以提升代碼的可讀性和效率，還能更好地應對多條件分支的復雜場景！

總結

到此這篇關于Java switch case語句的用法及常見問題的文章就介紹到這了,更多相關Java switch case語句用法內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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