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Java switch case语句的用法及常见问题

作者：小宝哥Code

这篇文章主要介绍了Java switch case语句的用法及常见问题,Java中的switch语句是一种多分支选择结构,用于替代多个if...elseif的情况,它根据某个变量的值,执行匹配分支中的代码块,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

switch 语句是 Java 中一种多分支选择结构，用于替代多个 if...else if 的情况。它根据某个变量的值，执行匹配分支中的代码块。

1. 基本语法

switch (表达式) {
    case 值1:
        // 当表达式的值等于 值1 时执行的代码
        break; // 可选，跳出 switch 语句
    case 值2:
        // 当表达式的值等于 值2 时执行的代码
        break;
    ...
    default:
        // 当所有 case 都不匹配时执行的代码
        break; // 可选
}

2. 示例代码

2.1 简单的 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");
        }
    }
}

输出：

Wednesday

2.2 使用 String 类型的 switch

从 Java 7 开始，switch 支持 String 类型。

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.");
        }
    }
}

输出：

Stop!

2.3 使用枚举类型的 switch

switch 可以和 enum 类型结合使用，这在处理固定集合的值时非常有用。

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.");
        }
    }
}

输出：

End of the work week.

2.4 多个 case 合并

多个 case 分支可以合并处理，避免重复代码。

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");
        }
    }
}

输出：

Summer

3. switch 穿透现象

如果分支中没有 break，程序会继续执行后续的分支代码，直到遇到 break 或 switch 结束。

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");
        }
    }
}

输出：

Two
Three
Default

分析：

正确写法：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");
        }
    }
}

输出：

Two

4. switch 的进阶用法

4.1 switch 表达式（Java 12+）

从 Java 12 开始，switch 可以作为表达式使用，返回一个值。

语法

int result = switch (表达式) {
    case 值1 -> 值1的结果;
    case 值2 -> 值2的结果;
    default -> 默认结果;
};

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);
    }
}

输出：

Friday

好处：

4.2 多行代码块（Java 13+）

在 Java 13 中，switch 表达式支持多行代码块。

示例：多行代码块

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);
    }
}

输出：

More logic for Friday...
Friday

5. 常见问题与注意事项

5.1 忘记 break

5.2 default 的位置

5.3 表达式类型的限制

5.4 处理 NullPointerException

如果 switch 表达式为 null 且类型为 String，会抛出 NullPointerException。

错误示例

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

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

解决方法

在使用 switch 之前，先检查是否为 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. 总结

特性描述
switch 支持的数据类型byte, short, int, char, String, 枚举类型（enum）等。
break 和 defaultbreak 用于防止穿透，default 用于处理所有不匹配的情况。
switch 表达式（Java 12+）简化语法，直接返回值，无需 break，更清晰且简洁。
多行代码块（Java 13+）使用 yield 返回值，支持多行逻辑处理。
适用场景多值匹配、值相等判断（如菜单选项、枚举状态、字符串匹配等）。

通过合理使用 switch 语句，可以让代码逻辑更清晰、更高效，尤其是在处理多分支选择时，是一种非常直观的解决方案！

我们已经详细探讨了 Java 中 switch case 语句的基础知识、进阶用法和优化技巧。在接下来的部分，我们将进一步探讨 switch 的高级特性、性能优化、常见问题的解决方案 以及 实践中的应用场景，帮助你更全面地掌握 switch 语句并在实际开发中高效使用。

7. switch 的高级特性

7.1 switch 和多值匹配

从 Java 12 开始，switch 表达式支持多值匹配，这大大简化了多个 case 之间的逻辑。

示例：多个 case 匹配相同逻辑

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);
    }
}

输出：

Weekend

好处：

7.2 yield 的使用

在 Java 13 中，switch 表达式引入了 yield 关键字，用于返回计算结果。它可以支持多行的逻辑处理，并返回一个值。

多行逻辑的 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);
    }
}

输出：

Processing case 2...
Result: Two

分析：

7.3 switch 的嵌套

在一些复杂场景中，可以使用嵌套的 switch 语句来处理多层逻辑。

示例：嵌套 switch 实现多条件判断

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");
        }
    }
}

输出：

HR Manager

7.4 使用 switch 处理复杂逻辑

switch 常用于处理预定义的条件、菜单选项、状态处理等场景。结合方法和枚举，可以进一步提高可读性和灵活性。

示例：结合枚举和方法处理状态

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.";
        };
    }
}

输出：

Your order is being processed.

8. 性能优化与注意事项

8.1 switch 与 if...else 的性能对比

示例：区间判断更适合使用 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 避免穿透现象（无意的 fall-through）

8.3 default 的使用

8.4 避免 null 值引发问题

9. 实际开发中的应用场景

9.1 菜单系统

示例：简单菜单系统

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 状态机

switch 非常适合实现状态机，用于根据当前状态执行不同的操作。

示例：简单状态机

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 错误代码处理

switch 可以用于根据错误代码返回对应的错误信息。

示例：根据错误代码提示信息

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. 总结与建议

10.1 适用场景

场景推荐结构
固定值的多分支选择使用 switch
区间判断或复杂布尔逻辑使用 if...else
需要返回值的选择结构使用 switch 表达式（Java 12+）

10.2 最佳实践

通过合理使用 switch case 语句，不仅可以提升代码的可读性和效率，还能更好地应对多条件分支的复杂场景！

总结

到此这篇关于Java switch case语句的用法及常见问题的文章就介绍到这了,更多相关Java switch case语句用法内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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