Java|Case逢无意难休——深度解析JAVA中case穿透问题

Case逢无意难休——深度解析JAVA中case穿透问题~

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#引言

我们在学习JAVA时，switch语句是一种常见的分支结构，它可以根据表达式的值来选择执行不同的语句。然而，我们在写代码运用switch分支时经常遇到一个问题——case穿透。今天我们从执行原理、产生原因、代码实现等方面，来理解什么是case穿透？如何避免case穿透？如何利用case穿透？

#JAVA中switch执行原理

1.代码实现：

switch(表示值){
    case 值1 :
        语句体1;
        break ;
    case 值2:
        语句体2;
        break ;
     ....
     default :
        语句体 n+1 ;
        break ;
}

2.执行流程

首先计算表达式的值
一次和case后面进行比较，如有对应值，就会执行相应语句，在执行的过程中，遇到break会结束。
如果所有的case后面和表达式的值都不匹配，就会执行default里面的语句体，然后结束整个switch语句。

3.流程图解

在这里插入图片描述 swtich流程图

4.格式说明：

表达式：（将要匹配的值）取值为byte,short,int,char,JDK5以后可以是枚举，JDK7以后的可以是String.
case：后面跟的是要和表达式进行比较的值(被匹配的值)
break：表示中断，结束的意思，用来结束swtich语句
default：表示所有情况下都不匹配的时候，就执行该处的内容和if语句的else相似
case后面的值只允许是字面量
case给出的值不允许重复

#什么是case穿透

要理解 case 穿透，我们首先得清楚 switch 语句的基本结构。switch 语句通过一个表达式的值与多个 case 标签后面的值进行比较，当匹配成功时，就会执行该 case 块中的代码。而 case 穿透指的是，当 switch 语句匹配到某个 case 后，如果该 case 块中没有 break 语句，程序不会停止执行，而是会继续执行下一个 case 块中的代码，直到遇到 break 或者 switch 语句结束。

#case穿透产生原因

在 switch 语句中，break 语句的作用是终止当前 switch 语句的执行。当没有 break 语句时，程序就会按照顺序依次执行后续 case 块中的代码。这是因为 switch 语句的设计初衷是为了在多个条件中进行选择，但并没有强制要求每个 case 块都必须有 break，所以就产生了 case 穿透这种情况。

#案例演示

下面通过一个简单的代码示例来直观地展示 case 穿透现象：

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 2;
        switch (day) {
            case 1:
                System.out.println("星期一");
            case 2:
                System.out.println("星期二");
            case 3:
                System.out.println("星期三");
            default:
                System.out.println("其他日期");
        }
    }
}

在这个示例中，day 的值为 2，程序会从 case 2 开始执行，输出 “星期二”。由于 case 2 块中没有 break 语句，程序会继续执行 case 3 块中的代码，输出 “星期三”，最后执行 default 块中的代码，输出 “其他日期”。所以最终的输出结果是：

星期二
星期三
其他日期

#利用case穿透

虽然 case 穿透有时候会带来一些意想不到的结果，但在某些特定的场景下，我们可以巧妙地利用它来简化代码。例如，我们要根据不同的月份判断该月所属的季节，就可以使用 case 穿透：

public class SeasonExample {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 3;
        switch (month) {
            case 12:
            case 1:
            case 2:
                System.out.println("冬季");
                break;
            case 3:
            case 4:
            case 5:
                System.out.println("春季");
                break;
            case 6:
            case 7:
            case 8:
                System.out.println("夏季");
                break;
            case 9:
            case 10:
            case 11:
                System.out.println("秋季");
                break;
            default:
                System.out.println("无效的月份");
        }
    }
}

春季

在这个示例中，我们利用 case 穿透，将属于同一个季节的月份写在一起，当 month 的值匹配到某个月份时，程序会继续执行后续的 case 块，直到遇到 break 语句，这样就可以避免重复的代码。

#case穿透带来的问题

在大多数情况下，case 穿透并不是我们想要的结果，它可能会导致程序出现逻辑错误。为了避免这种情况，我们需要在每个 case 块中都添加 break 语句，确保程序在执行完匹配的 case 块后就停止执行。例如：

public class AvoidFallThrough {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 1;
        switch (number) {
            case 1:
                System.out.println("数字是 1");
                break;
            case 2:
                System.out.println("数字是 2");
                break;
            case 3:
                System.out.println("数字是 3");
                break;
            default:
                System.out.println("未知数字");
        }
    }
}

数字是1

在这个示例中，每个 case 块都有 break 语句，当 number 的值为 1 时，程序只会执行 case 1 块中的代码，输出 “数字是 1”，然后就会终止 switch 语句的执行。

#总结

case 穿透是 Java 中 switch 语句的一个特殊特性，它既有可能带来便利，也可能导致程序出现逻辑错误。我们需要深入理解它的原理，在合适的场景下利用它来简化代码，同时在不需要它的时候通过添加 break 语句来避免潜在的问题。通过对 case 穿透的正确使用和处理，我们可以让 switch 语句在我们的程序中发挥出更大的作用。

希望通过本文的介绍，你对 Java 中的 case 穿透现象有了更深入的理解。在实际编程中，要时刻注意 break 语句的使用，确保程序的逻辑正确性。
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