Java21新特性 – switch模式匹配（JEP 441）

Switch模式匹配功能首次在 Java SE 17 中预览，在Java21版本中成为永久性功能。这意味着它可以在任何为 Java SE 21 编译的程序中使用，而无需启用预览功能。

switch模式匹配由JEP 406提出 ，随后在 JEP 420、427和433 中得到完善。它与记录模式功能共同发展，因为这两个功能之间关系紧密，交互很多。此 JEP 建议根据持续的经验和反馈，通过进一步的小改进来最终在Java 21中确定该功能。

接下来，我们一起来看下switch模式匹配这个新特性！

1. switch模式匹配作用

通过switch表达式和语句的模式匹配来增强Java编程语言。通过将模式匹配扩展到switch，可以针对多个模式测试表达式，每个模式都有一个特定的操作，从而可以简洁、安全地表达复杂的面向数据的查询。

2. switch模式匹配使用示例

2.1 单匹配，不用再写break，支持返回值

@Test
void testSwitch(){
    String day = "MONDAY";
    String i = switch (day) {
        case "MONDAY" -> "星期1";
        case "TUESDAY" -> "星期2";
        case "WEDNESDAY" -> "星期3";
        case "THURSDAY" -> "星期4";
        case "FRIDAY" -> "星期5";
        case "SATURDAY" -> "星期6";
        case "SUNDAY" -> "星期7";
        default -> "未知";
    };
    System.out.println(i);
}

2.2 执行多行代码，可使用yield返回

@Test
void testSwitch(){
    String day = "MONDAY";
    String i = switch (day) {
        case "MONDAY" -> {
          System.out.println("又要上班了...");
          yield "星期1";
        };
        case "TUESDAY" -> "星期2";
        case "WEDNESDAY" -> "星期3";
        case "THURSDAY" -> "星期4";
        case "FRIDAY" -> "星期5";
        case "SATURDAY" -> "星期6";
        case "SUNDAY" -> "星期7";
        default -> "未知";
    };
    System.out.println(i);
}

2.3 多匹配，直接逗号分割

@Test
void testSwitch(){
    String day = "MONDAY";
    int i = switch (day) {
        case "MONDAY" -> "星期 1";
        case "TUESDAY" ->  "星期2";
        case "WEDNESDAY" ->  "星期3";
        case "THURSDAY" ->  "星期4";
        case "FRIDAY" ->  "星期5";
        case "SATURDAY","SUNDAY" ->  "周末";
        default -> "未知";
    };
    System.out.println(i);
}

2.4 匹配增强

比如java21版本之前，我们根据不同类型数据格式化输出：

// java21版本之前
static String formatter(Object obj) {
    String formatted = "unknown";
    if (obj instanceof Integer i) {
        formatted = String.format("int %d", i);
    } else if (obj instanceof Long l) {
        formatted = String.format("long %d", l);
    } else if (obj instanceof Double d) {
        formatted = String.format("double %f", d);
    } else if (obj instanceof String s) {
        formatted = String.format("String %s", s);
    }
    return formatted;
}

以上代码得益于instanceof表达式看上去还不错，但是并不完美，我们可以考虑扩展switch语句和表达式，使其适用于任何类型，并允许case带有模式的标签而不仅仅是常量。这样的改进将使我们的代码更加清晰、可靠和灵活，如下：

//java21
static String formatterPatternSwitch(Object obj) {
    return switch (obj) {
        case Integer i -> String.format("int %d", i);
        case Long l    -> String.format("long %d", l);
        case Double d  -> String.format("double %f", d);
        case String s  -> String.format("String %s", s);
        default        -> o.toString();
    };
}

2.5 对于null处理

Java21以前， 如果选择器表达式的计算结果为null，则switch语句和表达式会抛出空指针异常，但是现在可以直接对null进行判断，类似如下：

static void testFooBar(String s) {
    switch (s) {
        case null         -> System.out.println("Oops");
        case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");
        default           -> System.out.println("Ok");
    }
}

3.总结

以上就是Java21新特性 – switch模式匹配的全部内容，如有补充请留言。

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