Java 中 switch 语句支持字符串类型的历史和原理-51CTO.COM

想象一下这个场景：你正在写一个水果识别的程序，用户输入「苹果」就要执行特定逻辑。在 Java 7 之前，你只能这样写：

if (fruit.equals("苹果")) {
    // 处理苹果
} else if (fruit.equals("香蕉")) {
    // 处理香蕉
} else {
    //... 其他水果
}1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

这种写法就像超市收银员每次结账都要拆开包裹检查商品，而 Java 7 之后的字符串 switch 相当于给每个商品贴了快速识别条形码-程序员写代码更优雅。

以前为什么不能用字符串？

早期的 Java（Java 7 以前）switch 只能处理数字类数据（比如 int、char），因为这些类型底层可以直接用数字比对，简单快速。而字符串是复杂对象，直接逐个字符对比太费时间，所以那时候只能用 if-else 处理字符串分支。

字符串的“身份证”——哈希码（Hash Code）

每个字符串都有个唯一的哈希码（可以理解成根据内容用数学公式算出来的身份证号）：

• 比如 "苹果" 的哈希码是 12345，"香蕉" 的哈希码是 67890
• 关键特性：内容相同的字符串哈希码一定相同，不同内容大概率不同（极小概率重复，叫“哈希碰撞”）

switch 字符串操作

1. 存身份证号编译器会把所有 case 后的字符串（比如 "苹果"、"香蕉"）的哈希码存进一个数组里。

2. 先比身份证号运行到 switch 时，先计算输入字符串的哈希码（比如用户输入 "苹果"，算出 12345），然后去数组里快速匹配。

3. 再验真身（防冒牌货）哈希码匹配后，还要用 equals() 方法确认字符串内容是否真的相同（防止极小概率的哈希碰撞）。

从本质来讲，switch 对字符串的支持，其实也是 int 类型值的匹配。

举个栗子 🌰

String fruit = "苹果";
switch(fruit) {
    case "苹果": 
        System.out.println("红富士"); 
        break;
    case "香蕉": 
        System.out.println("芝麻蕉"); 
        break;
    default: 
        System.out.println("不认识");
}1.
2.
3.
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5.
6.
7.
8.
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11.

在这个例子中，编译器会先计算 "苹果" 和 "香蕉" 的哈希码，然后在运行时计算 fruit 的哈希码。如果 fruit 的哈希码和 "苹果" 的哈希码匹配，它会再用 equals 方法确认 fruit 是否真的是 "苹果"。如果是，就输出 "红富士"。

编译器的优化

为了让 switch 语句更高效，编译器还会做一些优化。比如，如果 case 标签不多，编译器可能会直接用一系列的 if-else 语句来代替 switch 语句。这样做可以减少 hashCode 计算和 equals 方法调用的次数，从而提高性能。

性能考虑

虽然字符串类型的 switch 语句很方便，但它毕竟需要计算哈希码 hashCode 和调用 equals 方法，所以在性能要求非常高的场合，可能不如用整数类型或枚举类型来得快。比如，在一些对速度要求极高的游戏中，开发者可能会选择用整数或枚举类型来避免额外的性能开销。switch 语句让编程变得更加灵活，但也需要注意它的性能特点，合理选择适用的场景。