java - 为什么 Java 中的 switchcase 语句是这样工作的？

Question

为什么 Java 中的 switch case 语句只接受整数、短字节、字节和字符，而不接受其他数据类型？有什么好处？请详细说明。

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通常语言设计问题归结为“因为这是设计师决定这样做的方式”。这只是另一个时代。

但是Java有一些起源于C，它做同样的事情，在80年代，这个决定被解释为因为编译器可以把开关变成一个跳转表：基本上，每个代码块的地址都放在一个表，然后switch变成范围检查，然后使用您传入的值进行表查找（通常索引到数组或至少是数组的链表）以获取地址，然后跳转到该地址。在这种情况下，只有整数才有意义。请记住，计算机并不总是像现在这样快。C 是在 70 年代初期基于 60 年代后期的工作设计的，当时计算机速度要慢得多。

与 Java 和 C具有相同句法传统的一些语言，例如 JavaScript，switch只是另一种编写方式，if...else/if...else并且不将检查的类型限制为整数类型，也许是因为在 90 年代设计的，这成为了一个现实的选择. 或者可能只是因为 JavaScript 的设计者（Brendan Eich）更喜欢这种方式。

下面，Baadshah问道：

出于好奇：那么现在它如何支持字符串？你能给出一些想法吗？

首先，让我们退一步来看一下int案例：

  num = Integer.parseInt(args[0]);
  switch (num) {
      case 1:
          System.out.println("You used the special value one");
          break;
      case 42:
          System.out.println("You used the special value forty-two");
          break;
      case 67:
          System.out.println("You used the special value sixty-seven");
          break;
      default:
          System.out.println("You used the a non-special value " + num);
          break;
  }

这会产生这样的字节码：

19：iload_2       
 20: 查找开关 { // 3
                1：56
               42：67
               67：78
          默认值：89
     }
 56: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 59: ldc #9 // String 你使用了特殊值 one
 61: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
 64：转到 114
 67: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 70: ldc #11 // String 你使用了特殊值 42
 72: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
 75：转到 114
 78: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 81: ldc #12 // String 你使用了特殊值 67
 83: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
 86：转到 114
 89: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 92：新 #13 // 类 java/lang/StringBuilder
 95：重复           
 96: invokespecial #14 // 方法 java/lang/StringBuilder."":()V
 99: ldc #15 // String 你使用了非特殊值
101: invokevirtual #16 // 方法 java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
104：iload_2       
105: invokevirtual #17 // 方法 java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
108: invokevirtual #18 // 方法 java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
111: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

我们可以在实际中看到表查找int。

那么你如何用字符串做到这一点？嗯，一个答案就是把它switch变成一个if...else if...else结构。但他们做了比这更聪明的事情：他们使用哈希码进行优化，然后用于equals防止冲突：

  switch (str) {
      case "abc":
          System.out.println("You used the special value 'abc'");
          break;
      case "def":
          System.out.println("You used the special value 'def'");
          break;
      case "ghi":
          System.out.println("You used the special value 'ghi'");
          break;
      default:
          System.out.println("You used the a non-special value '" + str + "'");
          break;
  }

变成：

124：加载 4
126: invokevirtual #19 // 方法 java/lang/String.hashCode:()I
129: 查找开关 { // 3
            96354：164
            99333：180
           102312：196
          默认：209
     }
164：加载 4
166: ldc #20 // 字符串 abc
168: invokevirtual #21 // 方法 java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
171：ifeq 209
174：图标st_0      
175：istore 5
177：转到209
180：加载 4
182: ldc #22 // 字符串定义
184: invokevirtual #21 // 方法 java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
187：ifeq 209
190：图标st_1      
191：istore 5
193：转到209
196：加载 4
198: ldc #23 // 字符串 ghi
200: invokevirtual #21 // 方法 java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
203：ifeq 209
206：图标st_2      
207：istore 5
209：加载 5
211: tableswitch { // 0 到 2
                0：236
                1：247
                2：258
          默认值：269
     }
236: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
239: ldc #24 // String 你使用了特殊值'abc'
241: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
244：转到299
247: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
250: ldc #25 // String 你使用了特殊值'def'
252: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
255：转到299
258: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
261: ldc #26 // String 你使用了特殊值'ghi'
263: invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
266：转到299
269: getstatic #8 // 字段 java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
272：新的 #13 // 类 java/lang/StringBuilder
275：重复           
276: invokespecial #14 // 方法 java/lang/StringBuilder."":()V
279: ldc #27 // String You used the a non-special value '
281: invokevirtual #16 // 方法 java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
284：加载_3       
285: invokevirtual #16 // 方法 java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
288: ldc #28 // 字符串'
290: invokevirtual #16 // 方法 java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
293：invokevirtual #18 // 方法 java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
296：invokevirtual #10 // 方法 java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

看看他们在那里做了什么？现在基本上是两个switches：一个根据哈希码为每个案例获取一个唯一编号（但使用进行双重检查equals），然后第二个发送。

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JDK6 switch 语句适用于 char、byte、int 原始数据类型和枚举。在 JDK 7 中，他们意识到 java.lang.String 也是一个常量，并已添加到 switch 语句支持的数据类型列表中。

例如，以下代码在 JDK7 中运行良好。

 public static void OpenSource(String language) 
{
 switch (language) {
 case "PERL":
   System.out.println("PERL");
   break;
 case "Python":
   System.out.println("Python");
   break;
 case "Ruby":
   System.out.println("Ruby");
   break;
 case "PHP":
   System.out.println("PHP");
   break;
  default:
   throw new IllegalArgumentException();
 }

}

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