1. 概述
在本教程中，我们将深入探讨 Java 中的 switch 语句，了解它的使用方式以及其在不同版本中的演进。
switch 语句的主要作用是替代多重嵌套的 if-else 结构，从而提升代码的可读性和结构清晰度。
✅ 自 Java 5 和 Java 7 以来，switch 语句支持的数据类型逐渐扩展
✅ Java 12 引入了实验性的 switch 表达式，Java 13 正式完善并发布
下面我们将通过实际代码示例，介绍：
switch语句的基本用法break语句的作用与注意事项switch参数和case值的类型限制String类型在switch中的比较机制- Java 13 中的
switch表达式新特性
2. 使用示例
假设我们有如下嵌套的 if-else 代码：
public String exampleOfIF(String animal) {
String result;
if (animal.equals("DOG") || animal.equals("CAT")) {
result = "domestic animal";
} else if (animal.equals("TIGER")) {
result = "wild animal";
} else {
result = "unknown animal";
}
return result;
}
这段代码虽然逻辑清晰，但维护性差，可读性也不高。
使用 switch 语句重写后，代码结构更加清晰：
public String exampleOfSwitch(String animal) {
String result;
switch (animal) {
case "DOG":
result = "domestic animal";
break;
case "CAT":
result = "domestic animal";
break;
case "TIGER":
result = "wild animal";
break;
default:
result = "unknown animal";
break;
}
return result;
}
📌 switch 会将传入的 animal 与各个 case 进行比较，如果都不匹配，则执行 default 分支。
📌 break 用于跳出 switch，防止“fall-through”现象。
3. break 语句的重要性
⚠️ 如果忘记写 break，程序会继续执行后续的 case 块，直到遇到 break 或 switch 结束。
来看一个没有 break 的例子：
public void forgetBreakInSwitch(String animal) {
switch (animal) {
case "DOG":
System.out.println("domestic animal");
default:
System.out.println("unknown animal");
}
}
执行 forgetBreakInSwitch("DOG") 的输出是：
domestic animal
unknown animal
❌ 显然这不是我们想要的结果。
✅ 正确做法是每个 case 后面都加上 break，除非你明确需要 fall-through 行为。
当然，我们也可以利用这个特性来合并多个 case：
public String exampleOfSwitch(String animal) {
String result;
switch (animal) {
case "DOG":
case "CAT":
result = "domestic animal";
break;
case "TIGER":
result = "wild animal";
break;
default:
result = "unknown animal";
break;
}
return result;
}
4. switch 参数与 case 值的限制
4.1. 支持的数据类型
Java 中的 switch 并不支持所有类型，它仅支持以下几种：
✅ 基本类型及其包装类：byte、short、int、char
✅ 枚举类型（enum）
✅ 字符串类型（String） —— Java 7 开始支持
4.2. 禁止使用 null
❌ 传入 null 作为 switch 参数会抛出 NullPointerException：
@Test(expected=NullPointerException.class)
public void whenSwitchAgumentIsNull_thenNullPointerException() {
String animal = null;
Assert.assertEquals("domestic animal", s.exampleOfSwitch(animal));
}
❌ case 标签也不能使用 null，否则编译不通过。
4.3. case 值必须是编译时常量
case 后面的值必须是常量，或者被 final 修饰的变量：
final String dog = "DOG";
String cat = "CAT";
switch (animal) {
case dog: // ✅ 编译通过
result = "domestic animal";
case cat: // ❌ 编译失败
result = "feline";
}
4.4. String 比较基于 equals()
✅ switch 对 String 的比较是基于 equals() 方法的，而不是 ==。
@Test
public void whenCompareStrings_thenByEqual() {
String animal = new String("DOG");
assertEquals("domestic animal", s.exampleOfSwitch(animal));
}
5. Java 13 中的 switch 表达式
Java 13 引入了改进版的 switch 表达式，语法更现代，功能更强大。
⚠️ 使用时需添加 --enable-preview 编译参数。
5.1. 新语法结构
var result = switch(month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
case FEBRUARY, SEPTEMBER, OCTOBER, NOVEMBER, DECEMBER -> 1;
case MARCH, MAY, APRIL, AUGUST -> 2;
default -> 0;
};
📌 使用 -> 替代 :，自动 break，不会 fall-through
📌 支持多个条件用逗号分隔
5.2. 使用 yield 返回值
如果需要在 case 中执行多行逻辑，可以使用代码块配合 yield 关键字：
var result = switch (month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
case FEBRUARY, SEPTEMBER, OCTOBER, NOVEMBER, DECEMBER -> 1;
case MARCH, MAY, APRIL, AUGUST -> {
int monthLength = month.toString().length();
yield monthLength * 4;
}
default -> 0;
};
5.3. 不允许在表达式中 return
❌ 在 switch 表达式中不能使用 return：
// ❌ 编译失败
var result = switch (month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> { return 3; }
default -> { return 0; }
};
✅ 但在 switch 语句中是可以的：
switch (month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> { return 3; }
default -> { return 0; }
}
5.4. 完整性检查
⚠️ switch 表达式要求覆盖所有可能的分支，否则编译不通过：
// ❌ 编译失败：缺少 default 或未覆盖所有情况
var result = switch (month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
case FEBRUARY, SEPTEMBER -> 1;
}
✅ 正确写法（覆盖所有情况）：
var result = switch (month) {
case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
case FEBRUARY, SEPTEMBER, OCTOBER, NOVEMBER, DECEMBER -> 1;
case MARCH, MAY, APRIL, AUGUST -> 2;
}
6. 总结
switch 语句适用于枚举、有限状态等场景，能有效替代冗长的 if-else 结构。
✅ 优点：
- 代码结构清晰
- 易于维护
- Java 13+ 支持表达式语法，更加现代化
⚠️ 注意事项：
- 必须使用
break防止 fall-through case值必须是常量switch参数不能为null
📌 如果条件分支频繁变动，建议使用多态或策略模式等设计模式来替代 switch，以提高扩展性。
如需深入学习，可参考 GitHub 上的完整示例代码：