Java 14 新特性：switch表达式增强

Java 14(JEP 361)引入了 switch 表达式的新特性，其中包括了 "箭头标签（case ... ->）" 和 yield 语句的增强， 同时支持 Lambda 语法，使得代码更加灵活、简洁，并为未来的模式匹配(JEP 305)特性做好了准备。

传统的switch语句

首先，让我们回顾一下传统的switch语句，它们在处理多个条件时可能显得有些冗长：

switch (day) {
    case MONDAY:
    case FRIDAY:
    case SUNDAY:
        System.out.println(6);
        break;
    case TUESDAY:
        System.out.println(7);
        break;
    case THURSDAY:
    case SATURDAY:
        System.out.println(8);
        break;
    case WEDNESDAY:
        System.out.println(9);
        break;
}

传统的 switch 语句存在以下问题：

1. 设计受到C和C++等低级语言的影响，且默认支持fall through语义
2. 过多的break语句使得代码显得冗长

switch表达式增强

箭头标签（case L ->）

1. 引入了一种新的开关标签"case L ->"，用于表示只有一个分支的情况
2. 允许每种情况下有多个常量，用逗号分隔
3. 标签右侧的代码仅限于表达式、块或抛出异常throw语句

switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> System.out.println(6);
    case TUESDAY                -> System.out.println(7);
    case THURSDAY, SATURDAY     -> System.out.println(8);
    case WEDNESDAY              -> System.out.println(9);
}

局部变量独立作用域

在 Java 14 中，允许在每个分支中声明局部变量，避免块中变量命名冲突和误用。

switch (day) {
    case MONDAY:
    case TUESDAY:
        int temp = ...     // 'temp'的作用域延续到 }
        break;
    case WEDNESDAY:
    case THURSDAY:
        int temp2 = ...    // 不能将此变量命名为'temp'
        break;
    default:
        int temp3 = ...    // 不能将此变量命名为'temp'
}

switch表达式

Switch 表达式被引入，允许将 switch 语句用作表达式，通过 Lambda 语法，根据输入值返回不同的结果。

// 根据输入值`k`的不同，返回不同的字符串，并通过`System.out.println`打印结果
static void howMany(int k) {
    System.out.println(
        switch (k) {
            case  1 -> "one";
            case  2 -> "two";
            default -> "many";
        }
    );
}

Switch表达式的常见形式如下：

T result = switch (arg) {
    case L1 -> e1;
    case L2 -> e2;
    default -> e3;
};

Switch表达式是多态表达式（poly expression）。

多态性是指在编译时不确定具体类型，而在运行时确定类型的特性。

yield语句返回值

允许在switch表达式中使用yield语句，而不是使用break语句，用于返回一个值，结束switch表达式的执行。

int numLetters = switch (day) {
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;
    case TUESDAY                -> 7;
    case THURSDAY, SATURDAY     -> 8;
    case WEDNESDAY -> {
        int temp = performComplexCalculation();  // 在这里进行一些复杂的计算
        yield temp;                              // 使用yield返回计算结果
    }
};

发展脉络

追溯JEP 361的发展历程：从JDK 12预览版(JEP 325)到JDK 13预览版(JEP 354)， 虽然部分功能在早期版本中已经出现，但建议在 JDK 14 及以后的版本中使用，以获得更好的稳定性和支持。