一、概要

扩展 switch，使其可以作为语句或表达式使用，以及使两种形式都可以使用传统的 case … : 标签（具有穿透效果）或新的 case … -> 标签（没有穿透效果），并添加一个新的语句用于从 switch 表达式中产生值。这些更改将简化日常编码，并为在 switch 中使用模式匹配铺平道路。这是 JDK 12 和 JDK 13 中的一个预览语言特性。

扩展switch，使其既可以用作语句，也可以用作语句，并且这两种形式都可以使用传统的case ...:标签，或新的case ...->标签。并添加了一个新的语句用于从switch表达式中生成值。这些更改将简化日常编码，并为在switch中使用模式匹配做好准备。这是JDK 12和JDK 13中的一个预览语言特性。

二、历史

JEP 325在2017年12月提出了switch表达式。JEP 325在2018年8月作为JDK 12的预览功能。其中的一个特性是重载break语句以从switch表达式获取返回值。但是在JDK 12的反馈表明这种break的使用是令人困惑的。所以，作为对JEP 325反馈的回应，JEP 354作为JEP 325的演变被创建。

JEP 354提出了一种新的语句yield，并且恢复了break原本的含义。JEP 354在2019年6月作为JDK 13的预览功能。对JDK 13的反馈表明，switch已经不用再进行任何更改，可以作为JDK 14中的最终和永久版本的表达式。

三、动机

当JDK的开发人员准备增强Java编程语言以支持模式匹配（JEP 305: Pattern Matching for instanceof (Preview) (openjdk.org)）时，现有的switch语句的一些长期困扰用户的的不规则性成为了阻碍。其中包括开关标签之间的默认控制流行为（case语句贯穿）、default块，以及switch仅仅作为一个语句的事实。

虽然这种传统的控制流通常适用于便捷低级代码，但是由于switch在高层级上下文中的使用，其容易出错的特性开始超过其灵活性。

例如，在下面的代码中，许多语句使其变得冗长，而这种视觉上的繁杂经常会掩盖难以调试的错误，其中丢失的语句意味着错误的发生。

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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;
}

引入了一种新形式的标签，如果标签匹配，则仅执行标签右侧的代码。上面的代码可以改成这样：

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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);  
}

->标签右侧的代码被限制为表达式、块或语句。这有一个令人愉悦的效果：如果一个分支的代码块中声明了一个局部变量，它只能在当前分支块中被使用，不能在其他分支中使用。这消除了传统switch的另一个烦恼，即局部变量的范围是整个开关块。示例如下：

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switch (day) {  
    case MONDAY:  
    case FRIDAY:  
    case SUNDAY:  
        int temp = 0;  
        System.out.println(6);  
        System.out.println("temp " + temp);  
    case TUESDAY:  
        temp = 2;  
        System.out.println(7);  
        System.out.println("temp " + temp);  
        break;
}
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switch (day) {  
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> {  
        int temp = 0;  
        System.out.println(6);  
    }
    case TUESDAY -> {  
        // 不能引用 temp 变量  
        System.out.println(7);  
    }
}

许多现有的语句，其中每个分支要么分配给一个共同的目标变量，要么返回一个值，就像下面这样：

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int numLetters;  
switch (day) {  
    case MONDAY:  
    case FRIDAY:  
    case SUNDAY:  
        numLetters = 6;  
        break;  
    case TUESDAY:  
        numLetters = 7;  
        break;  
    case THURSDAY:  
    case SATURDAY:  
        numLetters = 8;  
        break;  
    case WEDNESDAY:  
        numLetters = 9;  
        break;  
    default:  
        throw new IllegalStateException("Wat: " + day);  
}  
return numLetters;

上面的代码可以这样代替：

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int numLetters = switch (day) {  
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;  
    case TUESDAY                -> 7;  
    case THURSDAY, SATURDAY     -> 8;  
    case WEDNESDAY              -> 9;  
};  
return numLetters;

四、详情

1、箭头标签

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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);  
}

2、Switch 表达式

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int numLetters = switch (day) {  
    case MONDAY, FRIDAY, SUNDAY -> 6;  
    case TUESDAY                -> 7;  
    case THURSDAY, SATURDAY     -> 8;  
    case WEDNESDAY              -> 9;  
};

3、yield关键字

大多数开关表达式都会在->右侧有一个表达式。因为有时候需要一个完整的块，所以引入了一个新的yield语句来产生一个值。

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int j = switch (day) {  
    case MONDAY  -> 0;  
    case TUESDAY -> 1;  
    default      -> {  
        String enumString = day.toString();  
        yield enumString.length();  
    }  
};

像switch语句一样，switch表达式也可以使用带有case标签的传统switch块。

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int result = switch (string) {
    case "Foo":
        yield 1;
    case "Bar":
        yield 2;
    default:
        System.out.println("no Foo, no Bar");  
        yield 0;
};
return result;

break和yield这两个语句有助于轻松消除switch语句和switch表达式之间的歧义。

yield不是一个关键字，而是一个受限制的标识符（比如var），这意味着命名为yield的类是不合法的。

4、扩展

在switch表达式（2、Switch 表达式）中，所涉及到的分支场景必须要是全面的，即所有的情况必须要涉及一个case标签。然而switch语句不需要覆盖所有的情况。

这意味着，一个default语句块是必须的。在一个覆盖所有情况的枚举switch表达式中，编译器会插入一个默认子句，用来指示枚举定义在编译时和运行时之间发生了更改。隐含地插入默认子句，使得代码更加健壮。当编译器编译代码时，编译期会检查是否显示处理了所有情况，如果开发人员插入了一个显示的默认子句，这可能会隐含一个错误。

此外，控制语句break, yield, return, continue不能跳过开关表达式，如下：

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for (int i = 0; i < 10; i++) {  
    int k = switch (day) {  
        case MONDAY -> 1;  
        case FRIDAY -> 2;  
        default:  
            // error
            continue;  
    };  
}

相关链接

JEP 361: Switch Expressions (openjdk.org)

JEP 305: Pattern Matching for instanceof (Preview) (openjdk.org)

OB tags

#JDK新特性