Java for Beginner

Switch/case в Java

Оператор switch в Java позволяет выбирать, какой код выполнять, в зависимости от значения переменной. Он часто используется вместо множества if-else условий, когда нужно проверить одно значение на совпадение с несколькими вариантами. С Java 14 switch также поддерживает switch expressions (выражения), которые делают код короче и удобнее.

1. Что такое switch в Java?

switch — это условный оператор, который проверяет значение переменной и выполняет соответствующий блок кода в зависимости от совпадения с заданными вариантами (case). Switch expressions — это улучшенная версия switch, которая позволяет возвращать значение и писать более компактный код.

Зачем нужен switch?
Простота выбора: Удобен, когда нужно выбрать действие из нескольких вариантов.
Читаемость: Делает код чище, чем длинная цепочка if-else.
Гибкость: Поддерживает разные типы данных и новые возможности (switch expressions).
Эффективность: В некоторых случаях работает быстрее, чем if-else.

2. Синтаксис switch

2.1. Классический switch (оператор)
Классический switch выполняет блок кода для совпадающего case и использует break, чтобы выйти из конструкции.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1:
        // Код для значения1
        break;
    case значение2:
        // Код для значения2
        break;
    default:
        // Код, если ни один case не совпал
}

Пример:

int day = 3;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
    case 3:
        System.out.println("Среда");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой день");
}

Вывод: Среда

2.2. Switch Expression (с Java 14)
Switch expressions позволяют возвращать значение и использовать стрелочный синтаксис (->) для упрощения кода. Они не требуют break, так как автоматически завершают выполнение.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1 -> результат1;
    case значение2 -> результат2;
    default -> результат_по_умолчанию;
}

Пример:

int day = 3;
String dayName = switch (day) {
    case 1 -> "Понедельник";
    case 2 -> "Вторник";
    case 3 -> "Среда";
    default -> "Другой день";
};
System.out.println(dayName);

Вывод: Среда

Примечания к синтаксису:
Поддерживаемые типы:
Классический switch: byte, short, int, char, String, enum.
Switch expression: Те же типы + возможность возвращать значения.
break: В классическом switch нужен, чтобы избежать "проваливания" (fall-through) в следующий case.
default: Выполняется, если ни один case не совпал. Необязателен, но рекомендуется.
Стрелочный синтаксис (->): Используется в switch expressions для компактности.

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

👍3

75 views05:58

Java for Beginner

3. Типы конструкций switch

3.1. Классический switch (оператор)
Используется для выполнения блока кода для одного или нескольких значений.
Требует break, чтобы остановить выполнение после совпадения.

Пример:

char grade = 'B';
switch (grade) {
    case 'A':
        System.out.println("Отлично!");
        break;
    case 'B':
        System.out.println("Хорошо!");
        break;
    case 'C':
        System.out.println("Нормально");
        break;
    default:
        System.out.println("Неизвестная оценка");
}

Вывод: Хорошо!

3.2. Switch с fall-through
Если не указать break, выполнение "проваливается" в следующий case.

Пример:

int month = 4;
switch (month) {
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        System.out.println("Весна");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой сезон");
}

Вывод: Весна

3.3. Switch Expression
Возвращает значение, которое можно присвоить переменной.
Использует -> для компактности или {} для сложной логики.

Пример:

int number = 2;
int result = switch (number) {
    case 1 -> 10;
    case 2 -> {
        int temp = number * 20;
        yield temp; // Возвращает значение
    }
    default -> 0;
};
System.out.println(result);

Вывод: 40

3.4. Switch с enum
Удобен для работы с перечислениями (enum).

Пример:

enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY }
Day day = Day.TUESDAY;
String message = switch (day) {
    case MONDAY -> "Начало недели";
    case TUESDAY -> "Второй день";
    case WEDNESDAY -> "Середина недели";
};
System.out.println(message);

Вывод: Второй день

4. Правильное применение switch

Чтобы писать понятный и эффективный код с switch, следуйте этим рекомендациям:

4.1. Используйте switch для четких вариантов
Применяйте switch, когда проверяете одно значение на несколько конкретных вариантов (например, дни недели, оценки).

Пример:

int score = 85;
switch (score / 10) {
    case 9:
        System.out.println("Оценка: A");
        break;
    case 8:
        System.out.println("Оценка: B");
        break;
    default:
        System.out.println("Оценка ниже");
}

4.2. Не забывайте break в классическом switch
Без break код продолжит выполняться для всех последующих case, что может привести к ошибкам.

Пример ошибки:

int day = 1;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
}

Вывод: Понедельник и Вторник (из-за отсутствия break).

4.3. Используйте switch expressions для простоты
Если нужно вернуть значение, используйте switch expression вместо классического switch.

Пример:

String fruit = "apple";
String type = switch (fruit) {
    case "apple", "pear" -> "Фрукт";
    case "carrot" -> "Овощ";
    default -> "Неизвестно";
};

4.4. Добавляйте default
Всегда включайте default, чтобы обработать неожиданные значения.

Пример:

char letter = 'Z';
switch (letter) {
    case 'A':
        System.out.println("Первая буква");
        break;
    default:
        System.out.println("Другая буква");
}

4.5. Проверяйте типы данных
Убедитесь, что выражение в switch соответствует поддерживаемому типу (int, String, enum и т.д.).

Пример ошибки:

double value = 1.5;
switch (value) { // Ошибка: double не поддерживается
    case 1.5:
        System.out.println("1.5");
}

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

👍3

77 views05:58

Java for Beginner

5. Работа switch под капотом

5.1. Компиляция в байт-код
Классический switch компилируется в одну из двух инструкций байт-кода:
tableswitch: Для последовательных значений case (например, 1, 2, 3).
lookupswitch: Для непоследовательных значений (например, 1, 10, 100).

Эти инструкции создают таблицу переходов, которая быстрее, чем многократные сравнения в if-else.

Пример:

int day = 2;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
}

Байт-код (упрощенно):

iload day
tableswitch {
    1: invokevirtual // Вызов для "Понедельник"
    2: invokevirtual // Вызов для "Вторник"
    default: return
}

5.2. Switch Expressions
Switch expressions компилируются в байт-код с использованием invokedynamic (с Java 12+), что позволяет JVM оптимизировать выполнение.
Ключевое слово yield в switch expressions генерирует инструкцию для возврата значения.

5.3. Память и стек
Стек операндов: Значение в switch загружается в стек операндов JVM для сравнения с case.
Куча: Если switch работает с объектами (например, String или enum), их ссылки хранятся в стеке, а сами объекты — в куче.
Переменные: Локальные переменные внутри case хранятся в стеке вызовов.

5.4. Оптимизация в JVM
Таблицы переходов: tableswitch и lookupswitch быстрее, чем многократные сравнения в if-else, особенно для большого числа case.
JIT-компиляция: JIT-компилятор может встраивать switch в машинный код, улучшая производительность.
Оптимизация констант: Если switch использует константы, JVM может заранее вычислить переходы.

5.5. Ошибки в памяти
Проваливание (fall-through): Без break в классическом switch выполняется лишний код, что может привести к ошибкам.
Неправильные типы: Использование неподдерживаемых типов (например, double) вызывает ошибку компиляции.
Слишком много case: Большое количество case увеличивает размер байт-кода, но это редко влияет на производительность.

Пример ошибки:

String fruit = "apple";
switch (fruit) {
    case "apple":
        System.out.println("Фрукт");
    case "banana": // Без break
        System.out.println("Тоже фрукт");
}

Вывод: Фрукт и Тоже фрукт (из-за fall-through).

6. Новшества в switch

Java 17 (сентябрь 2021, LTS)

Pattern Matching для switch (превью): Теперь switch может проверять не только значения, но и типы объектов. Это делает код короче и понятнее, чем if-else с instanceof.

javaObject obj = "Hello";
String result = switch (obj) {
    case Integer i -> "Это число";
    case String s -> "Это строка";
    default -> "Неизвестно";
};

Guarded Patterns (с &&): Можно добавлять дополнительные условия в case с помощью &&.

javacase Employee e && e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Обработка null: switch больше не выбрасывает NullPointerException для null, если есть case null.

Java 21 (сентябрь 2023, LTS)

Pattern Matching стал постоянной фичей: Улучшено и стабилизировано из Java 17. Теперь поддерживает сложные проверки типов и декомпозицию объектов (например, с record).

javarecord Point(int x, int y) {}
Object obj = new Point(1, 2);
String result = switch (obj) {
    case Point(var x, var y) -> "Точка: " + x + ", " + y;
    default -> "Не точка";
};

Guarded Patterns с when: Вместо && используется when для условий в case, что делает код читаемее.

javacase Employee e when e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Полная проверка покрытия: Для sealed классов или enum компилятор проверяет, что все случаи учтены, без default.

Java 25 (сентябрь 2025, Early Access)

Поддержка примитивных типов в Pattern Matching (превью): Теперь switch может работать с примитивными типами (int, long, double) в case с паттернами.

javaint value = 42;
String result = switch (value) {
    case int i when i > 0 -> "Положительное число";
    case int i -> "Ноль или отрицательное";
};

Безымянные переменные (_): Можно использовать _ для неиспользуемых переменных в паттернах, что упрощает код.

javacase Point(int x, _) -> "Только x: " + x;

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

👍3

89 views05:58

About

Blog

Apps

Platform