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switch是如何支持String的?为什么不支持long?

2024-12-03 12:16

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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?

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。

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: 

  1. public enum SexEnum {    
  2.     MALE(1, "男"),    
  3.     FEMALE(0, "女");    
  4.     private int type;  
  5.      private String name;   
  6.      SexEnum(int type, String name) {    
  7.         this.type = type;    
  8.         this.name = name;    
  9.     }    
  10. }    
  11. public enum Sex1Enum {    
  12.     MALE("男"),    
  13.     FEMALE("女");    
  14.     private String name;   
  15.     Sex1Enum(String name) {    
  16.         this.name = name;    
  17.     }    
  18. }   

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: 

  1. public class SwitchTest {    
  2.     public int enumSwitch(SexEnum sex) {    
  3.         switch (sex) {    
  4.             case MALE:    
  5.                 return 1;   
  6.              case FEMALE:  
  7.                  return 2;    
  8.             default:    
  9.                 return 3;    
  10.         }    
  11.     }    
  12.      public int enum1Switch(Sex1Enum sex) { 
  13.          switch (sex) {    
  14.             case FEMALE:    
  15.                 return 1;  
  16.              case MALE:    
  17.                 return 2;  
  18.              default:    
  19.                 return 3;    
  20.         }    
  21.     }    
  22. }   

将这几个类反编译下: 

  1. // SexEnum.class    
  2. public enum SexEnum {      
  3.    MALE(1, "鐢�"),    
  4.    FEMALE(0, "濂�");    
  5.    private int type;    
  6.    private String name;    
  7.    // $FF: synthetic field    
  8.    private static final SexEnum[] $VALUES = new SexEnum[]{MALE, FEMALE};     
  9.    private SexEnum(int var3, String var4) {    
  10.       this.type = var3;    
  11.       this.name = var4;    
  12.    }     
  13. }    
  14. // Sex1Enum.class   
  15. public enum Sex1Enum {   
  16.     MALE("鐢�"),  
  17.     FEMALE("濂�"); 
  18.     private String name;    
  19.    // $FF: synthetic field    
  20.    private static final Sex1Enum[] $VALUES = new Sex1Enum[]{MALE, FEMALE};    
  21.     private Sex1Enum(String var3) {    
  22.       this.name = var3;    
  23.    }    
  24. }  

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: 

  1. // SwitchTest$1.class    
  2. import com.example.express.test.Sex1Enum;    
  3. import com.example.express.test.SexEnum;    
  4. // $FF: synthetic class    
  5. class SwitchTest$1 {      
  6.    // $FF: synthetic field    
  7.    static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum;  
  8.     // $FF: synthetic field    
  9.    static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum = new int[Sex1Enum.values().length];    
  10.    static {    
  11.       try {    
  12.          $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.FEMALE.ordinal()] = 1;   
  13.       } catch (NoSuchFieldError var4) {    
  14.          ;    
  15.       }   
  16.        try {    
  17.          $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.MALE.ordinal()] = 2;    
  18.       } catch (NoSuchFieldError var3) {    
  19.          ;    
  20.       }   
  21.        $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum = new int[SexEnum.values().length];   
  22.        try {    
  23.          $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.MALE.ordinal()] = 1;    
  24.       } catch (NoSuchFieldError var2) {    
  25.          ;    
  26.       }    
  27.       try {    
  28.          $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.FEMALE.ordinal()] = 2;    
  29.       } catch (NoSuchFieldError var1) {    
  30.          ;    
  31.       }    
  32.    }    
  33. }   

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。

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: 

  1. // SwitchTest.class    
  2. import com.example.express.test.Sex1Enum;    
  3. import com.example.express.test.SexEnum;    
  4. import com.example.express.test.SwitchTest.1;   
  5. public class SwitchTest {    
  6.    public int enumSwitch(SexEnum var1) {    
  7.       switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[var1.ordinal()]) {    
  8.       case 1:    
  9.          return 1;    
  10.       case 2:    
  11.          return 2; 
  12.        default:    
  13.          return 3;    
  14.       }    
  15.    }   
  16.     public int enum1Switch(Sex1Enum var1) {    
  17.       switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[var1.ordinal()]) {    
  18.       case 1:    
  19.          return 1;    
  20.       case 2:    
  21.          return 2;  
  22.        default:    
  23.          return 3;    
  24.       }    
  25.    }    
  26. }   

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: 

  1. public int charSwitch(char c) {    
  2.     switch (c) {    
  3.         case 'a':    
  4.             return 1;    
  5.         case 'b':    
  6.             return 2;  
  7.          default:    
  8.             return Integer.MAX_VALUE;    
  9.     }    
  10. }   

反编译结果: 

  1. public int charSwitch(char var1) {    
  2.     switch(var1) {    
  3.         case 97:    
  4.             return 1;    
  5.         case 98:    
  6.             return 2;    
  7.         default:    
  8.             return Integer.MAX_VALUE;  
  9.      }    
  10. }   

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: 

  1. public int stringSwitch(String ss) {    
  2.     switch (ss) {    
  3.         case "ABCDEa123abc":    
  4.             return 1;    
  5.         case "ABCDFB123abc":  
  6.              return 2;    
  7.         case "helloWorld":    
  8.             return 3;    
  9.         default:    
  10.             return Integer.MAX_VALUE;    
  11.     }    
  12. }   

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

  1. public int stringSwitch(String var1) {    
  2.    byte var3 = -1;    
  3.    switch(var1.hashCode()) {  
  4.        case -1554135584:    
  5.           if(var1.equals("helloWorld")) {    
  6.              var3 = 2;    
  7.           }    
  8.           break;    
  9.        case 165374702:    
  10.           if(var1.equals("ABCDFB123abc")) {    
  11.              var3 = 1;    
  12.           } else if(var1.equals("ABCDEa123abc")) { 
  13.               var3 = 0;    
  14.           }    
  15.    }        
  16.    switch(var3) {    
  17.        case 0:    
  18.           return 1;    
  19.        case 1:    
  20.           return 2;    
  21.        case 2:    
  22.           return 3;    
  23.        default:    
  24.           return Integer.MAX_VALUE;    
  25.    }    
  26. }   

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。另外,关注公众号Java技术栈,在后台回复:面试,可以获取我整理的 Java 系列面试题和答案,非常齐全。

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: 

  1. public int integerSwitch(Integer c) {    
  2.     switch (c) {    
  3.         case 1:    
  4.             return 1;   
  5.          case 2:    
  6.             return 2;   
  7.     }    
  8.     return -1;    
  9. }   

反编译结果为: 

  1. public int integerSwitch(Integer var1) {    
  2.     switch(var1.intValue()) {   
  3.         case 1:    
  4.             return 1;    
  5.         case 2:    
  6.             return 2;    
  7.         default:    
  8.             return -1;    
  9.     }    
  10. }   

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。

另外,关注公众号Java技术栈,在后台回复:面试,可以获取我整理的 Java 系列面试题和答案,非常齐全。 

 

来源:Java技术栈内容投诉

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