Оператор switch в Java: синтаксис, эволюция и примеры / Skillbox Media

Содержание:

• Оператор switch в Java: синтаксис и примеры реализации
• Сравнение операторов if-else и switch
• Эволюция оператора switch

Язык программирования Java появился в 1995 году и с тех пор претерпел множество изменений. Одним из значительных улучшений стал оператор switch, который позволяет обрабатывать различные случаи (cases) в зависимости от значения переменной. Представьте, что вы заказываете пиццу через приложение и можете выбрать только её размер:

• Маленькая пицца с пеперони — 500 рублей.
• Средняя пицца с ветчиной и грибами — 750 рублей.
• Большая пицца с морепродуктами — 1000 рублей.

В этом примере от размера пиццы зависит её цена и начинка. У оператора switch похожая логика: он помогает программам принимать решения и отображать разную информацию в зависимости от конкретного значения.

В статье мы подробно рассмотрим оператор switch, его отличия от похожей конструкции if-else и изменения, произошедшие с ним в разных версиях Java.

Содержание

• Оператор switch в Java: синтаксис и примеры реализации
• Сравнение операторов if-else и switch
• Эволюция оператора switch

• Switch в Java 7: появилась поддержка строк
• Switch в Java 12: оператор стал выражением и получил поддержку множественных case
• Switch в Java 13: оператор yield заменили на break

Оператор switch в Java: синтаксис и примеры реализации

Оператор switch — это конструкция с несколькими условиями, каждое из которых можно поочерёдно сравнивать со значением переменной. После сравнения активируется только то условие, которое соответствует значению переменной. Его форма записи выглядит следующим образом:

Расшифруем синтаксис:

• Ключевое слово switch — это сам оператор, позволяющий выбрать один из нескольких блоков кода на основе значения переменной.
• Переменная variable — это имя переменной, которое мы указываем в круглых скобках и сравниваем с блоками кода внутри оператора.
• Блоки case содержат возможные значения переменной и код, который выполнится в случае совпадения с исходным условием. Количество блоков case может быть неограниченным, а внутри каждого блока могут находиться любые операторы или выражения.
• Оператор break останавливает проверку и срабатывает в ситуациях, когда значение переменной совпадает с одним из блоков case. Если не указать break, то программа продолжит анализировать последующие блоки, пока не проверит их все и не достигнет конца.
• Ключевое слово default — это блок кода на случай, если ни одно из значений в блоках case не совпадёт с переменной.

Читайте также:

Операторы в Java: для чего нужны и какие бывают

В начале статьи мы в общем виде рассматривали пример с пиццей. Теперь, когда вы познакомились с синтаксисом, оформим этот пример в виде кода:

Закрепим материал на другом примере. Возьмём меню консольной игры и попросим пользователя ввести цифру для определённого действия: 1 — начать игру, 2 — перейти в настройки, 3 — выйти из игры.

Для начала создадим объект Scanner, который позволит пользователю ввести цифру в консоли:

Теперь проверим значение переменной inputValue и выполним действие в зависимости от того, какую цифру ввёл пользователь:

Когда пользователь введёт одну из цифр, оператор switch начнёт сравнивать значение переменной inputValue с числами в блоках case. Если одно из значений совпадёт, выполнится соответствующий код; если нет, сработает код в блоке default. Каждый блок case завершается оператором break, который предотвращает выполнение следующего блока.

В конструкции switch можно не использовать операторы default и break. Однако без default программа не сможет выполнить никаких действий, если пользователь введёт некорректное значение. А если не использовать break, то компилятор продолжит выполнение кода в следующих case и это может привести к неожиданным результатам. Разберём это на примере:

Теперь, если пользователь введёт цифру 1, 2 или 3, то получит следующее:

Без операторов break программа выполнит все блоки кода в каждом case, пока не дойдёт до конца конструкции switch. Если пользователь введёт цифру 4 или другое непредусмотренное значение, консоль останется пустой — без блока default программа не знает, как обрабатывать такие случаи.

Читайте также:

Классы и объекты в Java

Сравнение операторов if-else и switch

Оператор switch часто сравнивают с условной инструкцией if-else, так как обе конструкции помогают программе выполнять различные действия в зависимости от условий:

• if-else проверяет одно или несколько условий, и, если они истинны, выполняется код в блоке if; если нет — срабатывает else.
• switch проверяет значение переменной и сравнивает его с возможными вариантами в блоках case.

Также у этих операторов похожая структура:

• В if-else можно использовать несколько последовательных условий и логические операторы.
• В switch можно указать множество блоков case, соответствующих определённым значениям.

Ещё у них есть обработка неучтённых случаев:

• В конструкции if-else выполнится блок else, если среди условий не будет ни одного истинного.
• В операторе switch аналогом else выступает блок default, и он выполнится, если ни одно значение не совпадает с указанными case.

Оба оператора позволяют контролировать поток программы и выполнять разные действия в зависимости от заданных условий. Перепишем пример с меню консольной игры, используя конструкцию if-else. Этот код выполняет ту же функцию, что и switch, и даже выглядит похожим образом:

На простых примерах различия между switch и if-else незаметны, и разработчик может выбирать между этими конструкциями по своему усмотрению. Однако конструкция if-else лучше подходит для сложных логических проверок и ситуаций, когда необходимо использовать диапазоны значений. А вот switch чаще применяется для сравнения одного значения с множеством фиксированных значений.

Предположим, нам нужно проверить число и определить, является оно положительным, отрицательным или нулём. Оператор switch не сможет выполнить такую проверку, поскольку не работает с диапазонами значений и не поддерживает логические условия, такие как «больше нуля» или «меньше нуля». Поэтому нам удобно использовать конструкцию if-else:

А теперь рассмотрим другую ситуацию, где нам нужно определить день недели по его номеру: 1 — это понедельник, 2 — вторник и так далее. В этом случае мы сравниваем значение переменной с множеством фиксированных значений, и для этого лучше подходит оператор switch:

Мы можем переписать этот пример с использованием if-else, однако код станет громоздким и менее читаемым. И чем больше подобных значений мы сравниваем, тем заметнее будет становиться разница:

Читайте также:

Тип Boolean и операторы сравнения в Java

Эволюция оператора switch

Конструкция switch существует с момента появления языка Java, и с выходом новых версий она претерпела несколько модификаций. Ключевые обновления произошли в Java 7, 12 и 13. В остальных версиях изменения были незначительными, и мы можем проследить развитие оператора.

До Java 7 оператор switch поддерживал ограниченный набор типов данных. Сначала это были только примитивные типы: byte, short, char и int. С выходом Java 5 к этим типам добавилась поддержка перечислений (enum) и соответствующих классов-обёрток: Byte, Short, Character и Integer.

Создадим перечисление с тремя именованными константами для представления различных цветов:

Теперь мы можем использовать перечисление Color в операторе switch для сравнения значений:

В нашем примере переменная color хранит значение Color.BLUE. При выполнении оператора switch программа сравнивает значение переменной color с каждым из case и выполняет соответствующий код. В данном случае в консоли выведется «Синий», так как значение color равно BLUE.

Начиная с Java 7, оператор switch поддерживает строковый тип данных — String. Это значительно упростило использование оператора, поскольку теперь вместо перечислений мы можем просто задать цвет в виде строки:

Читайте также:

Типы данных в Java: какие бывают, чем различаются и что такое ссылки и примитивы

С 2019 года оператор switch превратился в выражение и научился не просто выполнять действия в зависимости от переменной, но и возвращать значения. До обновления можно было возвращать значения через return:

С выходом Java 12 мы можем возвращать значение из case с помощью оператора -> и присваивать его переменной:

Читайте также:

Область видимости переменных в Java

Если нам не нужно возвращать значение из выражения, то мы можем не использовать оператор break в конце каждого case:

Также в Java 12 появился множественный case. Возьмём вот такой пример:

Теперь вместо нескольких case мы можем объединить условия через запятую, использовать оператор ->, отказаться от break и сократить код:

В Java 12 появилась возможность возвращать значения прямо из кейса с использованием оператора break. Также этот оператор использовался для завершения выполнения блока в ситуациях, когда необходимо было остановить выполнение switch и перейти к следующему после него коду:

Двойное назначение оператора break вызывало путаницу, и в Java 13 его заменили на yield. Теперь новый оператор выполняет функцию оператора return, а break используется для завершения выполнения блока в switch:

Больше интересного про код — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!

Читайте также:

• Java Core для новичков: роадмап
• Всё о Java: экосистема, популярные фреймворки, системы сборки, JDK, JVM и будущее языка
• Java Code Style: как правильно оформлять код Java