Java & Groovy & Scala & Kotlin - 20.Switch 与模式匹配

Overview

本章主要介绍高级条件语句中的 switch 语句以及其增强版的模式匹配。

Java 篇

Switch

特点

• Java 中 switch 语句功能类似 if，但是 switch 主要用在多条件分支上。
• switch 语句由 case 分支和 default 组成，case 分支用于检查条件，且参数必须为常量，default 用于执行当任何 case 分支都不匹配时执行的语句。
• switch 语句 在 Java 1.7 以前只支持基本类型，Java 1.7 开始支持 String
• 执行时 switch 语句会从上而下检查与 case 条件是否一致，一旦发现相等的分支，switch 语句就会执行该条 case 分支下的语句，并且之后会忽略下面的所有 case 分支，直到遇到 break 才会停止执行。

例：

int i = 5 + 5;
switch (i) {
    case 1:
        System.out.println("i is 1");
    case 10:
        System.out.println("i is 10");
    case 100:
        System.out.println("i is 100");
    case 1000:
        System.out.println("i is 1000");
        break;
    case 10000:
        System.out.println("i is 10000");
    default:
        System.out.println("default");
}

以上语句的输出结果为

i is 10
i is 100
i is 1000

Groovy 篇

Switch

Groovy 的 switch 语句类似 Java，但是 Groovy 除了支持基本类型，也支持引用类型，包含，正则匹配等各种操作。

例：

static def testSwitch(var) {
    def result
    switch (var) {
        case 0:
            result = "Object equals"
            break
        case 11..20:
            result = "Range contains"
            break
        case [1, 2, 3]:
            result = "List contains"
            break
        case Float:
            result = "Class instance"
            break
        case { it % 3 == 0 }:
            result = "Closure"
            break
        case ~'[0-9]{3}':
            result = "Pattern match"
            break
        default:
            result = "Default"
            break
    }
    result
}

assert "Object equals" == testSwitch(0)
assert "Range contains" == testSwitch(15)
assert "List contains" == testSwitch(3)
assert "Class instance" == testSwitch(4.5f)
assert "Closure" == testSwitch(21)
assert "Pattern match" == testSwitch(910)

以上语句的输出结果为

i is 10
i is 100
i is 1000

Scala 篇

模式匹配

Scala 没有 switch 语句，但是有类似功能的模式匹配。模式匹配的语法在外观上有些像 Java 的 switch 语句，但是没有 break 语句，在功能上则比 Java 的 switch 语句要强大很多。

例：

def matchObject(foo: Any): String = {
    val result = foo match {
      case 0 => "Object equals"
      case i if i == 10 || i == 11 => "Expression"
      case i: Int => s"Class instance holds $i"
      case List(1, 2, _*) => "Match the last element of a list"
      case Number(n) => s"Case class holds $n"
      case t: {def length: Int} => "Class structure contains method length"
      case _ => "Default"
    }
    result
}

println(matchObject(0)) //  Object equals
println(matchObject(10)) //  Expression
println(matchObject(20)) //  Class instance holds 20
println(matchObject(List(1, 2, 1000, 2000))) //  Match the last element of a list
println(matchObject(Number(1))) //  Case class holds 1
println(matchObject(List(3, 2, 1000, 2000))) //  Method contains

除了以上示例，模式匹配还可以用在 try...catch 语句中

def matchTryCatch: Unit = {
    try {
      throw new NullPointerException
    } catch {
      case e: NullPointerException => println("NullPointerException")
      case e: IndexOutOfBoundsException => print("IndexOutOfBoundsException")
    } finally {
      println("finally")
    }
}

Kotlin 篇

when 语句

Kotlin 也没有 switch 语句，但是有功能近似的 when 语句，并且使用 when 语句也不需使用 break 语句。

例：

private fun test(foo: Any): String {
    var result = when (foo) {
        0 -> "Object equals"
        3, 10 -> "Or"
        in 11..20 -> "Range contains"
        is Date -> "Class instance"
        !in 4..30 -> "Range not contain"
        else -> "Default"
    }
    return result
}

assert("Object equals" == test(0))
assert("Or" == test(3))
assert("Range contains" == test(11))
assert("Range not contain" == test(33))
assert("Class instance" == test(Date()))

除了以上示例，when 还可以用来替代 if-else 语句

val x = 10
val y = 20
when {
    x + y == 5 -> println("x + y = 5")
    x + y == 10 -> println("x + y = 10")
    else -> println("x + y != 5 or 10")
}

Summary

• Java 和 Groovy 支持 switch 语句，但是 Groovy 功能更强大
• Scala 支持的模式匹配功能最强大
• Kotlin 支持 when 语句

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文章源码见 https://github.com/SidneyXu/JGSK 仓库的 _20_switch_match 小节