Java switch 语句：case、穿透与箭头语法

switch 的用途

switch 把一个值和一组固定选项逐一比较，然后执行匹配的那个分支。如果你发现自己在写一长串 if/else if，而且每次都在拿同一个变量和不同的常量比较，那么用 switch 能把同样的意思表达得更清楚。

它只能和编译期常量做相等比较，不能判断范围，也不能组合多个条件。遇到这些情况，还是用 if/else。

传统的 switch 语句

传统写法使用带冒号的 case 标签，并在每个分支后面加一个 break：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;

        switch (day) {
            case 1:
                System.out.println("Monday");
                break;
            case 2:
                System.out.println("Tuesday");
                break;
            case 3:
                System.out.println("Wednesday");
                break;
            default:
                System.out.println("Some other day");
        }
    }
}

Java 先计算 day 的值，跳到匹配的 case，执行其中的语句，然后 break 退出 switch。没有任何分支匹配时，就执行 default 分支，你可以把它看作 else。它是可选的，但最好写上，这样意料之外的值就不会悄无声息地溜过去。

break 的陷阱：穿透

这是 switch 最常见的 bug。如果漏写了 break，程序不会在匹配的 case 结束时停下来，而是会“穿透”到下一个 case，一直执行到遇到 break 或右花括号为止：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int level = 1;

        switch (level) {
            case 1:
                System.out.println("Level 1");
                // no break - falls through!
            case 2:
                System.out.println("Level 2");
            case 3:
                System.out.println("Level 3");
                break;
        }
    }
}

你可能以为只会输出 Level 1，但实际上三行都会打印出来。因为 case 1 没有 break，控制流直接滑进了 case 2 和 case 3。除非你确实需要穿透，否则一定要加 break；如果真的要依赖穿透，请写一条注释，让后来读代码的人知道这是故意的。

合并多个 case

穿透有一个合理又整洁的用法：把多个 case 标签叠在一起，让几个值共用同一段代码。把这些标签紧挨着写，中间不放任何代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        char grade = 'B';

        switch (grade) {
            case 'A':
            case 'B':
            case 'C':
                System.out.println("Pass");
                break;
            case 'D':
            case 'F':
                System.out.println("Fail");
                break;
            default:
                System.out.println("Unknown grade");
        }
    }
}

这里 'A'、'B' 和 'C' 都会执行同一行 "Pass"。这正是表达“这些值中的任何一个都做同样的事”的推荐写法。

对字符串使用 switch

switch 不只能用于数字。从 Java 7 开始，你可以对 String 使用 switch，非常适合处理菜单选项或命令名：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String command = "stop";

        switch (command) {
            case "start":
                System.out.println("Starting...");
                break;
            case "stop":
                System.out.println("Stopping...");
                break;
            default:
                System.out.println("Unknown command: " + command);
        }
    }
}

匹配区分大小写："Stop" 不会匹配 "stop"，所以如果输入的大小写不固定，请先统一处理（例如 command.toLowerCase()）。还有一个坑：如果 command 是 null，switch 会抛出 NullPointerException，所以在执行到它之前要先排除 null。

新式箭头语法

较新的 Java（14 及以上）新增了箭头写法 case label -> ...，从设计上解决了穿透问题。每个箭头 case 只执行一个分支，永远不会穿透，所以也就没有会被忘掉的 break：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 6;

        switch (day) {
            case 1, 2, 3, 4, 5 -> System.out.println("Weekday");
            case 6, 7          -> System.out.println("Weekend");
            default            -> System.out.println("Invalid day");
        }
    }
}

注意，这里用逗号合并多个值（case 6, 7），而不是叠放标签，而且整段代码里一个 break 都没有。如果一个分支有多条语句，就用代码块：case 1 -> { ...; ... }。新代码建议优先使用这种写法，它更简短，也消除了一整类 bug。

作为表达式的 switch

箭头写法还能“产生一个值”。switch 表达式会返回一个结果，你可以直接把它赋给变量，不需要临时变量，也不用在每个分支里重复赋值：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 4;

        int days = switch (month) {
            case 1, 3, 5, 7, 8, 10, 12 -> 31;
            case 4, 6, 9, 11           -> 30;
            case 2                     -> 28;
            default -> throw new IllegalArgumentException("Bad month: " + month);
        };

        System.out.println("Days: " + days);
    }
}

整个 switch (...) { ... } 计算出一个数字，存进 days。注意右花括号后面的分号，它是这条赋值语句的一部分。switch 表达式必须是穷尽的（覆盖所有可能的值），这就是这里要写 default 的原因。还要注意，没有匹配的分支可以抛出异常，而不是返回一个值。如果某个分支在返回值之前需要执行多条语句，就使用带 yield 的代码块：

case 2 -> {
    boolean leap = (year % 4 == 0);
    yield leap ? 29 : 28;
}

yield 是箭头代码块交回结果的方式，相当于表达式世界里带着结果的 break。

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switch 从多个分支中选出一个；而有时你需要把一段代码重复执行很多次。for 循环可以按受控的次数运行代码，比如在一个范围内计数，或逐个遍历每一项，这就是下一页的内容。