Java控制流：if/else与switch语句 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

好的，朋友们，各位未来的代码大师们，大家好！今天咱们要聊的可是Java世界里控制大局的两员猛将——if/else和switch语句。它们就像是交通警察，指挥着代码的走向，决定哪些路口该左转，哪些路口该直行，甚至哪些路口直接掉头。

准备好了吗？让我们一起踏上这段充满乐趣的Java控制流之旅！

第一站：if/else语句——选择的艺术

想象一下，你站在人生的十字路口，面前两条路：一条通往美味的冰淇淋店，另一条通往堆满作业的书房。if/else语句就像你内心的小精灵，根据你的条件，帮你做出选择。

1. 简单if语句：单行道的选择

这是最基本的形式，就像一条单行道：如果条件满足，就执行一段代码；否则，啥也不干，直接跳过。

int age = 17;
if (age >= 18) {
    System.out.println("恭喜你，可以合法饮酒了！");
}
// 如果age小于18，啥也不输出，继续往下执行。

这里，age >= 18就是条件。如果条件为真（true），就会打印出庆祝饮酒的消息；否则，这段代码就如同不存在一样。

2. if/else语句：双行道的抉择

现在路口升级了，变成了双行道。if/else语句让你在两种可能性之间做出选择：

int score = 85;
if (score >= 60) {
    System.out.println("恭喜你，及格了！");
} else {
    System.out.println("革命尚未成功，同志仍需努力！");
}

如果score大于等于60，你会收到及格的祝贺；否则，你会得到一句鼓励，让你继续努力。

3. if/else if/else语句：多岔路口的探险

人生并非只有两种选择，更多时候，我们面临的是一个复杂的岔路口，有多种可能性。if/else if/else语句就是为了应对这种情况而生的。

int temperature = 25;

if (temperature > 30) {
    System.out.println("太热了，开空调！");
} else if (temperature > 20) {
    System.out.println("温度适宜，适合户外活动！");
} else if (temperature > 10) {
    System.out.println("有点凉，穿件外套吧！");
} else {
    System.out.println("太冷了，赶紧回家！");
}

这段代码会根据不同的温度，给出不同的建议。注意，else if可以有很多个，但else只能有一个，而且必须放在最后。

if/else语句的注意事项：

条件必须是布尔表达式： if后面的括号里必须是一个结果为true或false的表达式。
代码块用花括号： 如果if或else后面有多行代码，必须用花括号{}括起来，形成一个代码块。如果只有一行代码，可以省略花括号，但不建议这样做，因为容易出错。
嵌套if/else语句： 可以在if或else的代码块中再嵌套if/else语句，形成更复杂的逻辑。但要注意，嵌套层数过多会降低代码的可读性，尽量避免。

if/else语句的优点：

灵活： 可以处理各种复杂的条件判断。
直观： 逻辑清晰，易于理解。

if/else语句的缺点：

代码冗长： 当条件分支很多时，代码会变得很长，难以维护。
效率较低： 对于一些特定的情况，switch语句的效率更高。

第二站：switch语句——精确制导

switch语句就像一个精确制导系统，根据一个表达式的值，直接跳转到对应的代码块执行。它适用于处理有限个、明确的选项。

1. 基本switch语句：单刀直入的选择

int dayOfWeek = 3; // 1代表周一，2代表周二，以此类推

switch (dayOfWeek) {
    case 1:
        System.out.println("今天是周一，Blue Monday! ");
        break;
    case 2:
        System.out.println("今天是周二，努力工作！");
        break;
    case 3:
        System.out.println("今天是周三，小周末快乐！");
        break;
    case 4:
        System.out.println("今天是周四，再坚持一下！");
        break;
    case 5:
        System.out.println("今天是周五，解放啦！");
        break;
    case 6:
        System.out.println("今天是周六，好好休息！");
        break;
    case 7:
        System.out.println("今天是周日，睡到自然醒！");
        break;
    default:
        System.out.println("输入有误，请输入1-7之间的数字！");
}

这段代码会根据dayOfWeek的值，输出对应的星期几。

switch关键字： 声明一个switch语句。
表达式： switch后面的括号里是一个表达式，它的值将用于匹配case语句。
case关键字： 定义一个可能的选项。case后面必须是一个常量表达式，它的类型必须与switch表达式的类型兼容。
break关键字： 用于跳出switch语句。如果没有break，程序会继续执行下一个case语句，直到遇到break或switch语句结束。这就是所谓的"fall-through"行为。
default关键字： 定义一个默认选项，当switch表达式的值与任何case都不匹配时，执行default后面的代码。default是可选的，但建议总是加上，以处理未知的输入。

2. switch语句的"fall-through"行为

"Fall-through"行为是指，当一个case语句被匹配后，如果没有break语句，程序会继续执行下一个case语句，直到遇到break或switch语句结束。

int num = 2;
switch (num) {
    case 1:
        System.out.println("Number is 1");
    case 2:
        System.out.println("Number is 2");
    case 3:
        System.out.println("Number is 3");
        break;
    default:
        System.out.println("Number is not 1, 2, or 3");
}

在这个例子中，当num为2时，程序会先输出"Number is 2"，然后继续输出"Number is 3"，因为case 2后面没有break语句。直到遇到case 3的break语句，才会跳出switch语句。

3. Java 12+ 的 switch 表达式 (Switch Expressions)

Java 12 引入了 switch 表达式，它提供了一种更简洁、更灵活的 switch 语句写法。我们可以直接将switch的结果赋值给一个变量。

int day = 2;
String dayType = switch (day) {
    case 1, 2, 3, 4, 5 -> "Weekday";
    case 6, 7 -> "Weekend";
    default -> "Invalid day";
};
System.out.println(dayType); // 输出: Weekday

箭头语法： 使用 -> 箭头符号来分隔 case 和要执行的代码。这使得语法更加简洁。
多个 case 值： 可以将多个 case 值组合在一起，用逗号分隔。
返回值： switch 表达式可以返回值，这使得可以直接将 switch 的结果赋值给变量。
必须穷举所有可能值： 如果 switch 表达式没有包含所有可能的值，必须提供 default 分支。
yield 关键字： 如果 case 分支需要执行多条语句，可以使用 yield 关键字来返回值。

int score = 85;
String grade = switch (score / 10) {
    case 10, 9 -> "A";
    case 8 -> "B";
    case 7 -> "C";
    case 6 -> "D";
    default -> {
        if (score >= 0 && score <= 100) {
            yield "F";
        } else {
            yield "Invalid Score";
        }
    }
};
System.out.println(grade); // 输出: B

switch语句的注意事项：

表达式类型限制： 在Java 7之前，switch表达式的类型只能是byte、short、int、char或枚举类型。Java 7开始，支持String类型。Java 12开始支持switch表达式。
case常量： case后面的值必须是常量表达式，不能是变量。
break的重要性： 忘记break会导致"fall-through"行为，可能会导致意想不到的结果。
default的建议： 即使你知道所有可能的输入，也建议加上default，以处理未知的输入。

switch语句的优点：

效率较高： 对于有限个、明确的选项，switch语句的效率通常比if/else if/else更高。
代码简洁： 当条件分支很多时，switch语句的代码通常比if/else if/else更简洁。
可读性好： switch语句的结构清晰，易于理解。

switch语句的缺点：

适用范围有限： 只能处理有限个、明确的选项，不能处理复杂的条件判断。
break容易出错： 忘记break会导致"fall-through"行为，可能会导致意想不到的结果。

第三站：if/else vs. switch——选择哪个？

既然我们有了if/else和switch这两员猛将，那么在实际开发中，我们应该选择哪个呢？

特性	`if/else`	`switch`
适用范围	各种复杂的条件判断	有限个、明确的选项
表达式类型	布尔表达式	`byte`、`short`、`int`、`char`、枚举、`String` (Java 7+)
效率	较低	较高 (对于特定情况)
代码简洁性	较差 (当条件分支很多时)	较好 (当条件分支很多时)
可读性	较好 (逻辑清晰)	较好 (结构清晰)
`break`问题	无	容易忘记`break`导致"fall-through"

选择建议：

当需要处理复杂的条件判断时，选择if/else。 例如，判断一个数是否在某个范围内，或者判断多个条件是否同时满足。
当需要处理有限个、明确的选项时，选择switch。 例如，根据星期几输出不同的问候语，或者根据用户的输入执行不同的操作。
当条件分支很多时，优先考虑switch，以提高代码的效率和可读性。
Java 12+ 可以尝试使用 switch 表达式，使代码更简洁。

总结：

if/else和switch语句是Java中非常重要的控制流语句，它们可以帮助我们控制代码的走向，实现各种复杂的逻辑。理解它们的原理、特点和适用范围，可以让我们编写出更高效、更易读、更易维护的代码。

希望今天的讲解能帮助大家更好地掌握if/else和switch语句。记住，代码就像艺术品，需要我们不断地学习、实践和创新，才能创造出令人惊叹的作品！

最后，祝大家编程愉快，Bug少少！

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