Java中的 Switch 是如何支持 String 的?为什么不支持 long?

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2021年3月16日01:00:48
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那么它为什么就不能支持long类型呢,明明它跟byte、short、int一样都是数值型,它又是咋支持String类型的呢?反编译这两个枚举类,发现其中多了一个$VALUES数组,内部包含了所有的枚举值。枚举元素在数组中的下标由ordinal()函数决定,该方法就是返回枚举元素在枚举类中的序号。这里我们其实就已经知道了,在switch语句中,是根据枚举元素在枚举中的序号来转变成int型的。

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Java中的 Switch 是如何支持 String 的?为什么不支持 long?

GitHub笔记

作者:jitwxs

https://jitwxs.cn/6f3eddff.html

我们知道 Java Switch 支持byte、short、int 类型,在 JDK 1.5 时,支持了枚举类型,在 JDK 1.7 时,又支持了 String类型。那么它为什么就不能支持 long 类型呢,明明它跟 byte、short、int 一样都是数值型,它又是咋支持 String 类型的呢?

一、结论

不卖关子,先说结论:

switch 底层是使用 int 型 来进行判断的,即使是枚举、String类型,最终也是转变成 int 型。由于 long 型表示范围大于 int 型,因此不支持 long 类型。

下面详细介绍下各个类型是如何被转变成 int 类型的,使用的编译命令为 javac,反编译网站为:http://javare.cn

二、枚举类型是咋变成 int 类型的?

在没有实验之前,我想当然的认为它是不是根据枚举的 int 型字段来计算的(因为一般枚举都是一个int型,一个string型),但是转念一想,万一枚举没有 int 型字段呢,万一有多个 int 型字段呢,所以肯定不是这样的,下面看实验吧。

定义两个枚举类,一个枚举类有一个int型属性,一个string型属性,另外一个枚举类只有一个string属性:

public enum SexEnum {      MALE(1, "男"),      FEMALE(0, "女");        private int type;        private String name;        SexEnum(int type, String name) {          this.type = type;          this.name = name;      }  }  

public enum Sex1Enum {      MALE("男"),      FEMALE("女");      private String name;        Sex1Enum(String name) {          this.name = name;      }  }  

然后编写一个测试类,并且让两个枚举 switch 的 FEMALE 和 MALE 对应的返回值不同:

public class SwitchTest {      public int enumSwitch(SexEnum sex) {          switch (sex) {              case MALE:                  return 1;              case FEMALE:                  return 2;              default:                  return 3;          }      }        public int enum1Switch(Sex1Enum sex) {          switch (sex) {              case FEMALE:                  return 1;              case MALE:                  return 2;              default:                  return 3;          }      }  }  

将这几个类反编译下:

// SexEnum.class  public enum SexEnum {       MALE(1, "鐢�"),     FEMALE(0, "濂�");     private int type;     private String name;     // $FF: synthetic field     private static final SexEnum[] $VALUES = new SexEnum[]{MALE, FEMALE};         private SexEnum(int var3, String var4) {        this.type = var3;        this.name = var4;     }    }    // Sex1Enum.class  public enum Sex1Enum {       MALE("鐢�"),     FEMALE("濂�");     private String name;     // $FF: synthetic field     private static final Sex1Enum[] $VALUES = new Sex1Enum[]{MALE, FEMALE};         private Sex1Enum(String var3) {        this.name = var3;     }    }  

反编译这两个枚举类,发现其中多了一个 $VALUES 数组,内部包含了所有的枚举值。继续反编译测试类:

// SwitchTest$1.class  import com.example.express.test.Sex1Enum;  import com.example.express.test.SexEnum;    // $FF: synthetic class  class SwitchTest$1 {       // $FF: synthetic field     static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum;     // $FF: synthetic field     static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum = new int[Sex1Enum.values().length];         static {        try {           $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.FEMALE.ordinal()] = 1;        } catch (NoSuchFieldError var4) {           ;        }          try {           $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.MALE.ordinal()] = 2;        } catch (NoSuchFieldError var3) {           ;        }          $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum = new int[SexEnum.values().length];          try {           $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.MALE.ordinal()] = 1;        } catch (NoSuchFieldError var2) {           ;        }          try {           $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.FEMALE.ordinal()] = 2;        } catch (NoSuchFieldError var1) {           ;        }       }  }  

首先生成了一个名为 SwitchTest$1.java 的链接类,里面定义了两个枚举数组,这两个数组元素添加的顺序完全和测试类中 switch 类调用的顺序一致。

Java中的 Switch 是如何支持 String 的?为什么不支持 long?

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枚举元素在数组中的下标由 ordinal() 函数决定,该方法就是返回枚举元素在枚举类中的序号。

这里我们其实就已经知道了,在 switch 语句中,是根据枚举元素在枚举中的序号来转变成 int 型的。最后再看下测试类的反编译结果验证下:

// SwitchTest.class  import com.example.express.test.Sex1Enum;  import com.example.express.test.SexEnum;  import com.example.express.test.SwitchTest.1;    public class SwitchTest {     public int enumSwitch(SexEnum var1) {        switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[var1.ordinal()]) {        case 1:           return 1;        case 2:           return 2;        default:           return 3;        }     }       public int enum1Switch(Sex1Enum var1) {        switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[var1.ordinal()]) {        case 1:           return 1;        case 2:           return 2;        default:           return 3;        }     }  }  

三、String 类型是咋变成 int 类型的?

首先我们先知道 char 类型是如何变成 int 类型的,很简单,是 ASCII 码,例如存在 switch 语句:

public int charSwitch(char c) {      switch (c) {          case 'a':              return 1;          case 'b':              return 2;          default:              return Integer.MAX_VALUE;      }  }  

反编译结果:

public int charSwitch(char var1) {      switch(var1) {          case 97:              return 1;          case 98:              return 2;          default:              return Integer.MAX_VALUE;      }  }  

那么对于 String 来说,利用的就是 hashCode() 函数了,但是 两个不同的字符串 hashCode() 是有可能相等的,这时候就得靠 equals() 函数了,例如存在 switch 语句:

public int stringSwitch(String ss) {      switch (ss) {          case "ABCDEa123abc":              return 1;          case "ABCDFB123abc":              return 2;          case "helloWorld":              return 3;          default:              return Integer.MAX_VALUE;      }  }  

其中字符串 ABCDEa123abc 和 ABCDFB123abc 的 hashCode 是相等的,反编译结果为:

public int stringSwitch(String var1) {     byte var3 = -1;     switch(var1.hashCode()) {         case -1554135584:            if(var1.equals("helloWorld")) {               var3 = 2;            }            break;         case 165374702:            if(var1.equals("ABCDFB123abc")) {               var3 = 1;            } else if(var1.equals("ABCDEa123abc")) {               var3 = 0;            }     }       switch(var3) {         case 0:            return 1;         case 1:            return 2;         case 2:            return 3;         default:            return Integer.MAX_VALUE;     }  }  

可以看到它引入了局部变量 var3,对于 hashCode 相等情况通过 equals() 方法判断,最后再判断 var3 的值。

四、它们的包装类型支持吗?

这里以 Integer 类型为例,Character 和 Byte 同理,例如存在 switch 语句:

public int integerSwitch(Integer c) {      switch (c) {          case 1:              return 1;          case 2:              return 2;      }      return -1;  }  

反编译结果为:

public int integerSwitch(Integer var1) {      switch(var1.intValue()) {          case 1:              return 1;          case 2:              return 2;          default:              return -1;      }  }  

可以看到,是支持包装类型的,通过自动拆箱解决。

那万一包装类型是 NULL 咋办,首先我们知道 swtich 的 case 是不给加 null 的,编译都通不过,那如果传 null 呢?

答案是 NPE,毕竟实际还是包装类型的拆箱,自然就报空指针了。

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