Java中的Switch是如何支持String的？为什么不支持long？

我们知道 Java Switch 支持byte、short、int 类型，在 JDK 1.5 时，支持了枚举类型，在 JDK 1.7 时，又支持了 String类型。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，反编译网站为：http://javare.cn

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： 

public enum SexEnum {    
    MALE(1, "男"),    
    FEMALE(0, "女");    
    private int type;   
     private String name;   
     SexEnum(int type, String name) {   
        this.type = type;    
        this.name = name;    
    }   
 }    

public enum Sex1Enum {    
    MALE("男"),    
    FEMALE("女");    
    private String name;     
    Sex1Enum(String name) { 
         this.name = name;   
    }    
}   

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： 

public class SwitchTest {   
    public int enumSwitch(SexEnum sex) {    
        switch (sex) {    
            case MALE:    
                return 1;    
            case FEMALE:    
                return 2;    
            default:    
                return 3;   
        }    
    }   
     public int enum1Switch(Sex1Enum sex) {    
        switch (sex) {    
            case FEMALE:    
                return 1;    
            case MALE:    
                return 2;    
            default:    
                return 3;    
        }    
    }    
}   

将这几个类反编译下： 

// SexEnum.class    
public enum SexEnum {   
    MALE(1, "鐢�"),    
   FEMALE(0, "濂�");    
   private int type;    
   private String name;    
   // $FF: synthetic field    
   private static final SexEnum[] $VALUES = new SexEnum[]{MALE, FEMALE};   
    private SexEnum(int var3, String var4) {   
      this.type = var3;    
      this.name = var4;    
   }    
}   
 // Sex1Enum.class    
public enum Sex1Enum {    
    MALE("鐢�"),  
    FEMALE("濂�");   
   private String name;    
   // $FF: synthetic field    
   private static final Sex1Enum[] $VALUES = new Sex1Enum[]{MALE, FEMALE};    
    private Sex1Enum(String var3) {    
      this.name = var3;    
   }   
 }   

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： 

// SwitchTest$1.class    
import com.example.express.test.Sex1Enum;  
import com.example.express.test.SexEnum;    
// $FF: synthetic class    
class SwitchTest$1 {   
    // $FF: synthetic field    
   static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum;    
   // $FF: synthetic field    
   static final int[] $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum = new int[Sex1Enum.values().length];   
    static {    
      try {    
         $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.FEMALE.ordinal()] = 1 
       } catch (NoSuchFieldError var4) {    
         ;    
      }        
      try {    
         $SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[Sex1Enum.MALE.ordinal()] = 2; 
       } catch (NoSuchFieldError var3) {    
         ;   
      }    
      $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum = new int[SexEnum.values().length];    
       try {    
         $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.MALE.ordinal()] = 1;    
      } catch (NoSuchFieldError var2) {    
         ;    
      }    
       try {    
         $SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[SexEnum.FEMALE.ordinal()] = 2;    
      } catch (NoSuchFieldError var1) {    
         ;    
      }   
    }    
}   

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： 

// SwitchTest.class    
import com.example.express.test.Sex1Enum;    
import com.example.express.test.SexEnum;    
import com.example.express.test.SwitchTest.1;   
public class SwitchTest {   
   public int enumSwitch(SexEnum var1) {   
       switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$SexEnum[var1.ordinal()]) {    
      case 1:    
         return 1;    
      case 2:    
         return 2;    
      default:    
         return 3;    
      }    
   }    
   public int enum1Switch(Sex1Enum var1) {    
      switch(1.$SwitchMap$com$example$express$test$Sex1Enum[var1.ordinal()]) {    
      case 1:    
         return 1;  
       case 2:    
         return 2;  
       default:    
         return 3;    
      }    
   }    
}   

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：

public int charSwitch(char c) {    
    switch (c) {    
        case 'a':    
            return 1;   
        case 'b':    
            return 2;    
        default:    
            return Integer.MAX_VALUE;    
    }    
}   

反编译结果： 

public int charSwitch(char var1) {    
    switch(var1) { 
         case 97:    
            return 1;    
        case 98:    
            return 2;    
        default:    
            return Integer.MAX_VALUE;    
    }    
}   

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： 

public int stringSwitch(String ss) {   
    switch (ss) {    
        case "ABCDEa123abc":    
            return 1;    
        case "ABCDFB123abc":    
            return 2;    
        case "helloWorld":   
            return 3;    
        default:    
            return Integer.MAX_VALUE;    
    }    
}   

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

public int stringSwitch(String var1) {    
   byte var3 = -1;    
   switch(var1.hashCode()) {    
       case -1554135584:    
          if(var1.equals("helloWorld")) {  
             var3 = 2;    
          }    
          break;    
       case 165374702:    
          if(var1.equals("ABCDFB123abc")) {    
             var3 = 1;    
          } else if(var1.equals("ABCDEa123abc")) {    
             var3 = 0;    
          }    
   }    
   switch(var3) {   
       case 0:    
          return 1;    
       case 1:    
          return 2;    
       case 2:    
          return 3;    
       default:    
          return Integer.MAX_VALUE;    
   }    
}   

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。

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： 

public int integerSwitch(Integer c) {    
    switch (c) {    
        case 1:    
            return 1; 
         case 2:    
            return 2;    
    }    
    return -1;    
}   

反编译结果为： 

public int integerSwitch(Integer var1) {    
    switch(var1.intValue()) {    
        case 1:    
            return 1;    
        case 2:    
            return 2;    
        default:    
            return -1;    
    }    
}   

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。