switch语句的深入解析

switch语句是Java控制语句里面非常基础的知识，也是老生常谈的内容。switch语句的语法比较简单，相对也容易掌握。然而，大部分人却是知其然，不知其所以然。本文将深入去探索switch语句的用法。

首先我们看看switch 语法的基本格式：

switch (表达式) {

case 常量表达式或枚举常量:

语句;

break;

case 常量表达式或枚举常量:

语句;

break;

......

default: 语句;

break;

}

switch 匹配的表达式可以是：

byte、short、char、int类型及 这4种类型的包装类型;

枚举类型;

String 类型;

case 匹配的表达式可以是：

常量表达式;

枚举常量;

注意一点： case提供了switch表达式的入口地址，一旦switch表达式与某个case分支匹配，则从该分支的语句开始执行，一直执行下去，即其后的所有case分支的语句也会被执行，直到遇到break语句。

看个例子体会一下：

public static void main(String[] args) {

String s = "a";

switch (s) {

case "a": //a分支

System.out.println("匹配成功1");

case "b": //b分支

System.out.println("匹配成功2");

case "c": //c分支

System.out.println("匹配成功3");

break;

case "d": //d分支

System.out.println("匹配成功4");

break;

default:

break;

}

}

运行结果：

匹配成功1

匹配成功2

匹配成功3

switch成功匹配了a分支，但a、b分支都没有 break 语句，所以一直执行a分支后的所有语句，直到遇到c分支的break语句才终止。

接下来我们来看看编译器对 switch表达式的各种类型的处理：

尽管 switch 支持的类型扩充了几个，但其实在底层中，swtich 只能支持4种基本类型，其他几个类型是通过一些方式来间接处理的，下面便是讲解编译器对扩充类型的处理。

1、对包装类的处理

对包装类的处理是最简单的 —— 拆箱。看下面的例子，switch 比较的是包装类 Byte 。

Byte b = 2;

switch (b) {

case 1:

System.out.println("匹配成功");

break;

case 2:

System.out.println("匹配成功");

break;

}

用jad反编译一下这段代码，得到的代码如下：

Byte b = Byte.valueOf((byte)2);

switch(b.byteValue())

{

case 1: // '\001'

System.out.println("\u5339\u914D\u6210\u529F");

break;

case 2: // '\002'

System.out.println("\u5339\u914D\u6210\u529F");

break;

}

反编译的代码很简单，底层的switch比较的是Byte通过(拆箱)方法byteValue()得到的byte值。顺便说一下，这段反编译代码不仅揭开了 拆箱 的解析原理，也展示了 装箱 的解析原理(第一句代码);

2. 枚举类型

为了简单起见，直接采用JDK提供的枚举类型的线程状态类 Thread.state 类。

Thread.State state = Thread.State.RUNNABLE;

switch (state) {

case NEW:

System.out.println("线程处于创建状态");

break;

case RUNNABLE:

System.out.println("线程处于可运行状态");

break;

case TERMINATED:

System.out.println("线程结束");

break;

default:

break;

}

反编译代码：

Sex sex = Sex.MALE;

switch($SWITCH_TABLE$Test_2018_1_14$Sex()[sex.ordinal()])

{

case 1: // '\001'

System.out.println("sex:male");

break;

case 2: // '\002'

System.out.println("sex:female");

break;

}

从编译代码中发现，编译器对于枚举类型的处理，是通过创建一个辅助数组来处理，这个数组是通过一个$SWITCH_TABLE$java$lang$Thread$State() 方法创建的，数组是一个int[]类型数组，数组很简单，在每个枚举常量的序号所对应的数组下标位置的赋一个值，按序号大小赋值，从1开始递增。

3、 对String类型的处理

依旧是先看个例子，再查看这个例子反编译代码，了解编译器的是如何解析的。

public static void main(String[] args) {

String s = "China";

switch (s) {

case "America":

System.out.println("匹配到美国");

break;

case "China":

System.out.println("匹配到中国");

break;

case "Japan":

System.out.println("匹配到日本");

default:

break;

}

}

反编译得到的代码：

public static void main(String args[])

{

String s = "China";

String s1;

switch((s1 = s).hashCode())

{

default:

break;

case 65078583:

if(s1.equals("China"))

System.out.println("\u5339\u914D\u5230\u4E2D\u56FD");

break;

case 71341030:

if(s1.equals("Japan"))

System.out.println("\u5339\u914D\u5230\u65E5\u672C");

break;

case 775550446:

if(s1.equals("America"))

System.out.println("\u5339\u914D\u5230\u7F8E\u56FD");

break;

}

}

从反编译的代码可以看出，switch 的String变量、case 的String常量都变成对应的字符串的 hash 值。也就是说，switch仍然没有超出它的限制，只是通过使用 String对象的hash值来进行匹配比较，从而支持 String 类型。

通过上面的例子我们不难看出，底层的switch只能处理4个基本类型的值。其他三种类型需要通过其他方式间接处理，即转成基本类型来处理。对枚举类型的处理，是通过枚举常量的序号及一个数组。而对字符串String的处理，是通过 String 的hash值。本文基本上已经很全面的对switch语句的用法进行了介绍，这也是借鉴了本站的Java SE教程中的内容，教程中对其他的Java控制语句的讲解也很到位，感兴趣的小伙伴可以前去观看学习。