Перейти к контенту

Подробно про оператор switch в Java

В этом руководстве вы научитесь использовать оператор switch в Java для управления потоком выполнения вашей программы.

В Java мы использовали if..else..if для выполнения блока кода среди нескольких блоков. Однако синтаксис if … else … if слишком длинный.

 

Следовательно, мы можем использовать оператор switch вместо длинных if … else … if. Использование операторов switch делает наш код более читабельным.

Switch эволюционировал со временем — были добавлены новые поддерживаемые типы, особенно в Java 5 и 7. Кроме того, он продолжает развиваться — выражения switch, вероятно, будут введены в Java 12.

Синтаксис оператора switch

switch (variable/expression) {
case value1:
   // statements of case1
   break;

case value2:
   // statements of case2
   break;

   .. .. ...
   .. .. ...

default:
   // default statements
}

Оператор switch оценивает выражение (в основном переменное) и сравнивает его со значениями (могут быть выражениями) каждой метки case.

Теперь, если значение соответствует определенной метке case, то выполняются все операторы соответствующей метки case.

Например, если переменная / выражение равно значению 2. В этом случае выполняются все операторы этого совпадающего case (операторы case2).

Обратите внимание, что в каждом случае используются операторы break. Оператор break используется для завершения выполнения оператора switch.

Это важно, потому что если break не используется, все операторы после соответствующего case выполняются последовательно до конца оператора switch.

Что следует помнить:

  • Для выражения переключения может быть одно или N значений case.
  • Значение case должно быть только типа выражения переключения. Значение case должно быть буквальным или постоянным. Он не допускает переменных.
  • Значения case должны быть уникальными. В случае повторяющегося значения он отображает ошибку времени компиляции.
  • Выражение переключателя Java должно быть byte, short, int, long, перечислением и строкой.
  • Каждый оператор case может иметь оператор break, который не является обязательным.
  • Когда элемент управления достигает оператора break, он переходит к элементу управления после выражения switch.
  • Также case может иметь метку по умолчанию, которая является необязательной.

блок схема switch

Пример 1

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int week = 4;
        String day;

        // switch statement to check day
        switch (week) {
            case 1:
                day = "Sunday";
                break;
            case 2:
                day = "Monday";
                break;
            case 3:
                day = "Tuesday";
                break;

            // match the value of week
            case 4:
                day = "Wednesday";
                break;
            case 5:
                day = "Thursday";
                break;
            case 6:
                day = "Friday";
                break;
            case 7:
                day = "Saturday";
                break;
            default:
                day = "Invalid day";
                break;
        }
        System.out.println("The day is " + day);
    }
}

Вывод:

The day is Wednesday

В приведенном выше примере мы использовали оператор switch, чтобы узнать день недели. Здесь у нас есть переменная неделя, которая содержит целочисленное значение. Значение сравнивается с каждым случаем внутри блока переключателя.

Здесь значение недели равно 4. Следовательно, оно соответствует случаю 4. Таким образом, выполняется оператор внутри случая 4.

Пример 2: создание калькулятора с использованием оператора switch

Программа ниже принимает от пользователя три ввода: один оператор и 2 числа. На основе оператора, предоставленного пользователем, он выполняет расчет чисел. Затем результат отображается на экране.

Перед тем как приступить к работе с программой, убедитесь, что вы знаете о Java Scanner, чтобы принимать данные от пользователя.

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {

        char operator;
        Double number1, number2, result;

        // create an object of Scanner class
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter operator (either +, -, * or /): ");

        // ask user to enter operator
        operator = scanner.next().charAt(0);
        System.out.print("Enter number1 and number2 respectively: ");

        // ask user to enter numbers
        number1 = scanner.nextDouble();
        number2 = scanner.nextDouble();

        switch (operator) {

            // performs addition between numbers
            case '+':
                result = number1 + number2;
                System.out.print(number1 + "+" + number2 + " = " + result);
                break;

            // performs subtraction between numbers
            case '-':
                result = number1 - number2;
                System.out.print(number1 + "-" + number2 + " = " + result);
                break;

            // performs multiplication between numbers
            case '*':
                result = number1 * number2;
                System.out.print(number1 + "*" + number2 + " = " + result);
                break;

            // performs division between numbers
            case '/':
                result = number1 / number2;
                System.out.print(number1 + "/" + number2 + " = " + result);
                break;

            default:
                System.out.println("Invalid operator!");
                break;
        }
    }
}

Вывод:
Enter operator (either +, -, * or /): *
Enter number1 and number2 respectively: 1.4
-5.3
1.4*-5.3 = -7.419999999999999

В приведенном выше примере мы использовали оператор switch для создания калькулятора на Java. Он выполняет расчет на основе оператора, предоставленного пользователем.

Пример 3

Допустим, у нас есть следующие вложенные операторы if-else:

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;
}

Приведенный выше код выглядит не очень хорошо, и его будет сложно поддерживать и обдумывать. Чтобы улучшить читаемость, мы могли бы использовать здесь оператор switch:

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;
}

Как показано выше, мы сравниваем animal аргумента switch с несколькими значениями case. Если ни одно из значений case не равно аргументу, то выполняется блок под меткой по умолчанию.

Проще говоря, оператор break используется для выхода из оператора switch.

Заявление break

Хотя большинство операторов switch в реальной жизни подразумевают, что должен быть выполнен только один из блоков case, оператор break необходим для выхода из switch после завершения блока.

Чтобы продемонстрировать это, опустим операторы break и добавим вывод в консоль для каждого блока:

public String forgetBreakInSwitch(String animal) {
    switch (animal) {
    case "DOG":
        System.out.println("domestic animal");
    default:
        System.out.println("unknown animal");
    }
}

Давайте выполним этот код ForgotBreakInSwitch(«DOG») и проверим вывод, чтобы убедиться, что все блоки выполняются:

domestic animal
unknown animal

Поэтому нам следует быть осторожными и добавлять операторы break в конце каждого блока, если нет необходимости переходить к коду под следующей меткой.

Единственный блок, в котором не требуется разрыв, — это последний, но добавление разрыва к последнему блоку делает код менее подверженным ошибкам.

Мы также можем воспользоваться этим поведением, чтобы опустить break, когда мы хотим, чтобы один и тот же код выполнялся для нескольких операторов case. Давайте перепишем пример из предыдущего раздела, сгруппировав первые 2 случая:

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;
}

Переключение Аргумента и регистра значений

Теперь давайте обсудим допустимые типы аргументов switch и значений case, требования к ним и то, как оператор switch работает со строками.

Типы данных

Мы не можем сравнивать все типы объектов и примитивов в операторе switch. Переключатель работает только с четырьмя примитивами и их оболочками, а также с типом перечисления и классом String:

  • byte and Byte;
  • short and Short;
  • int and Integer;
  • char and Character;
  • enum;
  • String.

Тип String доступен в операторе switch, начиная с Java 7. Тип перечисления был представлен в Java 5 и с тех пор доступен в операторе switch. Классы-оболочки также доступны с Java 5.

 

Конечно, аргументы переключателя и значения case должны быть одного типа.

Нет null значений

Мы не можем передать нулевое значение в качестве аргумента инструкции switch. Если мы это сделаем, программа выдаст исключение NullPointerException, используя наш первый пример переключения:

@Test(expected=NullPointerException.class)
public void whenSwitchAgumentIsNull_thenNullPointerException() {
    String animal = null;
    Assert.assertEquals("domestic animal", s.exampleOfSwitch(animal));
}

Конечно, мы также не можем передать null как значение в метку case оператора switch. Если мы это сделаем, код не скомпилируется.

Значения регистра как константы времени компиляции

Если мы попытаемся заменить значение case DOG переменной dog, код не будет компилироваться, пока мы не отметим переменную dog как final:

final String dog="DOG";
String cat="CAT";
 
switch (animal) {
case dog: //compiles
    result = "domestic animal";
case cat: //does not compile
    result = "feline"
}

Сравнение строк

Если оператор switch использовал оператор равенства для сравнения строк, мы не смогли бы правильно сравнить аргумент String, созданный с помощью оператора new, со значением case String.

К счастью, оператор switch использует скрытый метод equals().

@Test
public void whenCompareStrings_thenByEqual() {
String animal = new String("DOG");
assertEquals("domestic animal", s.exampleOfSwitch(animal));
}

switch выражения

JDK 13 теперь доступен и содержит улучшенную версию новой функции, впервые представленной в JDK 12: выражения switch.

Чтобы включить его, нам нужно передать компилятору параметр –enable-preview.

Новое выражение переключателя

Давайте посмотрим, как выглядит новое выражение переключения при переключении через несколько месяцев:

var result = switch(month) {
    case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
    case FEBRUARY, SEPTEMBER, OCTOBER, NOVEMBER, DECEMBER -> 1;
    case MARCH, MAY, APRIL, AUGUST -> 2;
    default -> 0; 
};

Отправка значения типа Month.JUNE установит результат в 3.

Обратите внимание, что новый синтаксис использует оператор -> вместо двоеточия, которое мы использовали с операторами switch. Кроме того, нет ключевого слова break: выражение switch не пропускает регистры. Еще одним дополнением является тот факт, что теперь у нас могут быть критерии, разделенные запятыми.

Ключевое слово yield

Если пойти немного дальше, то есть возможность получить детальный контроль над тем, что происходит в правой части выражения, с помощью блоков кода. В таком случае нам нужно использовать ключевое слово yield:

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;
};

Возврат внутри выражения переключателя

Вследствие различия между операторами switch и выражениями переключения, можно вернуться изнутри оператора, но нам не разрешено делать это из выражения.

Следующий пример вполне допустим и будет компилироваться:

switch (month) {
    case JANUARY, JUNE, JULY -> { return 3; }
    default -> { return 0; }
}

Однако следующий код не будет компилироваться, поскольку мы пытаемся выполнить возврат за пределами включающего выражения переключателя:

var result = switch (month) {
    case JANUARY, JUNE, JULY -> { return 3; }
    default -> { return 0; }
};

При использовании операторов switch на самом деле не имеет значения, охвачены ли все случаи.

Следующий код, например, имеет место быть:

switch (month) { 
    case JANUARY, JUNE, JULY -> 3; 
    case FEBRUARY, SEPTEMBER -> 1;
}

Однако для выражений переключения компилятор настаивает на том, чтобы были учтены все возможные случаи. Следующий фрагмент кода, например, не будет компилироваться, так как нет случая по умолчанию и не все возможные случаи рассмотрены:

var result = switch (month) {
    case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
    case FEBRUARY, SEPTEMBER -> 1;
}

Выражение switch, однако, будет действительным, когда будут рассмотрены все возможные случаи, как в следующем примере:

var result = switch (month) {
    case JANUARY, JUNE, JULY -> 3;
    case FEBRUARY, SEPTEMBER, OCTOBER, NOVEMBER, DECEMBER -> 1;
    case MARCH, MAY, APRIL, AUGUST -> 2;
}

Обратите внимание, что в приведенном выше фрагменте кода нет регистра по умолчанию. Пока рассмотрены все случаи, выражение switch будет действительным.

Оцени статью

Средняя оценка / 5. Количество голосов:

Спасибо, помогите другим - напишите комментарий, добавьте информации к статье.

Или поделись статьей

Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.

Помогите улучшить статью.

 

Комментарии (1) для записи “Подробно про оператор switch в Java”
>
  • Цитата: «Выражение переключателя Java должно быть byte, short, int, long, перечислением и строкой»

    Тип long — лишний.
    Перечислены не все допустимые типы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

СайдбарКомментарии (1)