Java 21 中 Switch 的模式匹配

模式匹配一​​直是 java 中备受期待的功能，为该语言带来了更多的功能和灵活性。 java 21 引入了 switch 语句的模式匹配，这简化了代码并减少了样板文件。让我们来探讨一下这个新功能的工作原理以及它的好处。

什么是 switch 的模式匹配？

switch 的模式匹配允许您将值与模式进行匹配，使代码更具表现力和可读性。您现在可以编写更简洁且可维护的代码，而不是使用多个 if-else 语句或复杂的 switch case。

交换机模式匹配的好处

• 可读性：使代码更容易阅读和理解。
• 简洁：减少样板代码量。
• 类型安全：在编译时提供更好的类型检查。

如何使用 switch 的模式匹配

这里有一个简单的例子来说明 switch 的模式匹配是如何工作的：

static string formatterpatternswitch(object obj) {
    return switch (obj) {
        case integer i -> string.format("int %d", i);
        case long l    -> string.format("long %d", l);
        case double d  -> string.format("double %f", d);
        case string s  -> string.format("string %s", s);
        default        -> obj.tostring();
    };
}

在此示例中，formatterpatternswitch 接受一个 object 并根据其类型返回一个格式化字符串。以下是正在发生的事情的详细信息：

1. switch 表达式：switch 表达式采用 obj 并将其与不同的模式进行匹配。
2. 案例模式：每种情况指定一个要匹配的模式：
   • integer i：如果 obj 是 integer 的实例则匹配，并将值绑定到 i。
   • long l：如果 obj 是 long 的实例，则匹配并将值绑定到 l。
   • double d：如果 obj 是 double 的实例，则匹配并将值绑定到 d。
   • string s：如果 obj 是 string 的实例则匹配，并将值绑定到 s。
3. 默认情况：默认情况处理任何与指定模式不匹配的值，使用 obj.tostring() 将它们转换为字符串。

让我给出详细的示例案例：处理不同的形状

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考虑一个场景，您需要处理不同的形状并计算它们的面积。以下是 switch 的模式匹配如何简化代码：

abstract sealed class Shape permits Circle, Square, Rectangle {}

final class Circle extends Shape {
    double radius;
    Circle(double radius) { this.radius = radius; }
}

final class Square extends Shape {
    double side;
    Square(double side) { this.side = side; }
}

final class Rectangle extends Shape {
    double length, width;
    Rectangle(double length, double width) { this.length = length; this.width = width; }
}

static double calculateArea(Shape shape) {
    return switch (shape) {
        case Circle c -> Math.PI * c.radius * c.radius;
        case Square s -> s.side * s.side;
        case Rectangle r -> r.length * r.width;
    };
}

在此示例中：

1. 密封类：shape是密封类，只有circle、square和rectangle可以扩展它。
2. switch 表达式： calculatearea 方法使用 switch 表达式来确定 shape 的类型并计算其面积。
3. 案例模式：每种案例都匹配特定的形状类型并执行相应的面积计算：
   • circle c：如果shape是circle，则匹配并将其绑定到c，使用c.radius计算面积
   • square s：如果shape是square，则匹配并将其绑定到s，使用s.side计算面积
   • 矩形 r：如果shape是矩形，则匹配并将其绑定到r，使用r.length和r.width计算面积。

结论

java 21 中 switch 的模式匹配是一个强大的功能，可以增强代码的可读性、简洁性和类型安全性。通过允许您直接在 switch 语句中将值与模式进行匹配，它简化了许多常见的编码任务。 java 开发人员绝对应该探索并采用此功能来编写更干净、更易于维护的代码。

请随意修改或扩展此部分以满足您的需求！

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