案例

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  1. 假设上面表示形状的封闭类和许可类是版本 1.0，它们被封装在一个基础 API 类库里 - 基础类库
  2. 而 isSquare 的实现代码，被封装在另一个 API 类库里 - 扩展类库

新加入一个许可类，用来表示长方形 - 基础类库的升级，扩展类库也要同步升级 - 但不一定能意识到

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  1. 对于需要更改扩展类库这件事，基础类库的作者，不会通知到扩展类库的作者
  2. 一般情况下，基础类库和扩展类库是独立的作品，由不同的团队和社区维护
    • 基础类库的作者不太可能意识到扩展类库的存在，更不可能去研究扩展类库的实现细节
    • 扩展类库维护者也不会注意到基础类库的修改，更不容易想到基础类库的修改会影响到扩展类库的行为

模式匹配的 switch

  1. 具有模式匹配能力的 switch - 将模式匹配扩展到 switch 语句和 switch 表达式
  2. 允许测试多个模式，每个模式多可以有特定的操作 - 简洁安全地表达复杂的面向数据的查询

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扩充的匹配类型

  1. 在 JDK 17 之前的 switch 关键字可以匹配的数据类型包括 - 数字、枚举和字符串 - 本质上都是整型的原始类型
  2. 在 JDK 17 之后，匹配的目标数据类型，可以是一个引用类型
  3. 具有模式匹配能力的 switch，提升了 switch 的数据类型匹配能力
    • 整型的原始类型 - 数字、枚举、字符串
    • 引用类型

支持 null 情景模式

  1. 以前，switch 要匹配的数据不能是空引用 - 抛出 NullPointerException
  2. 规范的公开接口的代码，通常都要检查匹配数据是不是一个空引用，才能接着使用 switch 语句和 switch 表达式
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public static boolean isSquare(Shape shape) {
    if (shape == null) {
      return false;
    }

    return switch (shape) {
        case Shape.Circle c -> false;
        case Shape.Square s -> true;
    };
}
  1. 对于非公开接口的内部实现代码，不一定需要这样的非空检查
  2. 具有模式匹配能力的 switch，支持空引用的匹配 - 提高编码效率，降低代码错误

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可类型匹配的情景

  1. 既可以检查类型，还可以获得匹配变量
  2. 以前，switch 要匹配的数据是一个数值，对类型匹配来说，switch 要匹配的数据是一个引用
    • 此时，匹配场景要做的主要判断之一，希望知道这个引用类型

如果要匹配的数据是一个表示形状的类的引用
能够判断出来这个引用是一个圆形类的引用，还是正方形类的引用
如果情景能够匹配，希望能够获得匹配变量

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case Shape.Circle c -> false;

穷举的匹配情景

  1. switch 表达式需要穷举出所有的情景，否则编译器会报错
  2. 如果代码编译期报错，那么扩展类库的维护者就能第一时间知道方法的缺陷
  3. 提前暴露问题的方式，大大降低了代码维护的难度
    • 意识到代码需要修改，往往是最难的一步

改进的性能

  1. 具有模式匹配能力的 switch 形式（包括 switch 语句和 switch 表达式），还提高了多情景处理性能
  2. 使用 if-else 的处理方式 - List - O(N)
    • 每一个情景，都至少对应一个 if-else 语句
    • 寻找匹配情景时，需要按照 if-else 的使用顺序来执行，直到遇到条件匹配的情景为止
    • 对于 if-else 语句来说，找到匹配情景的时间复杂度为 O(N)
  3. 使用 switch 处理方式 - Map - O(1)
    • 每一个情景，至少对应一个 case 语句
    • 但寻找匹配情景时，switch 并不需要按照 case 语句的顺序执行
    • 对于 switch 的处理方式，找到匹配的情景的时间复杂度为 O(1)

default

只有待匹配类型的升级，不会影响 switch 表达式的逻辑，才会使用 default

  1. 使用了 default，意味着这样的 switch 表达式总能穷举出所有的情景
  2. 但这样会丧失检测匹配情景有没有变更的能力