为什么String switch语句不支持null case?

问题描述 投票:112回答:9

我只是想知道为什么Java 7 switch语句不支持null案例而是抛出NullPointerException?请参阅下面的注释行(示例来自the Java Tutorials article on switch):

{
    String month = null;
    switch (month) {
        case "january":
            monthNumber = 1;
            break;
        case "february":
            monthNumber = 2;
            break;
        case "march":
            monthNumber = 3;
            break;
        //case null:
        default: 
            monthNumber = 0;
            break;
    }

    return monthNumber;
}

在每次使用if之前,这将避免使用switch条件进行空检查。

java switch-statement language-design
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正如评论中的damryfbfnetsi points outJLS §14.11有以下注释:

禁止使用null作为开关标签禁止编写永远不会执行的代码。如果switch表达式是引用类型,即String或盒装基元类型或枚举类型,那么如果表达式在运行时求值为null,则会发生运行时错误。在Java编程语言的设计者的判断中,这比静默跳过整个switch语句或选择在default标签(如果有)之后执行语句(如果有的话)更好。

(强调我的)

虽然最后一句话超过了使用case null:的可能性,但这似乎是合理的,并提供了语言设计者的意图。

如果我们宁愿查看实现细节,Christian Hujer的this blog post有一些深刻的猜测,为什么null不允许在开关中使用(尽管它以enum开关而不是String开关为中心):

在引擎盖下,switch语句通常会编译为tablesswitch字节代码。而switch及其案例的“物理”论证是ints。要打开的int值是通过调用方法Enum.ordinal()来确定的。 [...]序数从零开始。

这意味着,将null映射到0不是一个好主意。第一个枚举值的开关将与null无法区分。也许以1开始计算枚举的序数是个好主意。然而,它没有像那样被定义,并且这个定义不能改变。

String切换are implemented differently时,enum开关排在第一位,并为参考类型在引用为null时如何切换参考类型设置了先例。


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一般情况下,null很难处理;也许更好的语言可以没有null生活。

您的问题可能会被解决

    switch(month==null?"":month)
    {
        ...
        //case "":
        default: 
            monthNumber = 0;

    }

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它不漂亮,但String.valueOf()允许您在交换机中使用空字符串。如果它找到null,它会将其转换为"null",否则它只返回传递它的相同String。如果你没有明确地处理"null",那么它将转到default。唯一需要注意的是,无法区分String "null"和实际的null变量。

    String month = null;
    switch (String.valueOf(month)) {
        case "january":
            monthNumber = 1;
            break;
        case "february":
            monthNumber = 2;
            break;
        case "march":
            monthNumber = 3;
            break;
        case "null":
            monthNumber = -1;
            break;
        default: 
            monthNumber = 0;
            break;
    }
    return monthNumber;

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这是为了回答为什么它会抛出NullPointerException

下面的javap命令输出显示case是根据switch参数字符串的哈希码选择的,因此当在空字符串上调用.hashCode()时会抛出NPE。

6: invokevirtual #18                 // Method java/lang/String.hashCode:()I
9: lookupswitch  { // 3
    -1826660246: 44
     -263893086: 56
      103666243: 68
        default: 95
   }

这意味着基于Can Java's hashCode produce same value for different strings?的答案虽然罕见,但仍有可能匹配两个案例(两个字符串具有相同的哈希码)请参见下文

    int monthNumber;
    String month = args[0];

    switch (month) {
    case "Ea":
        monthNumber = 1;
        break;
    case "FB":
        monthNumber = 2;
        break;
    // case null:
    default:
        monthNumber = 0;
        break;
    }
    System.out.println(monthNumber);

javap为哪

  10: lookupswitch  { // 1
              2236: 28
           default: 59
      }
  28: aload_3       
  29: ldc           #22                 // String Ea
  31: invokevirtual #24                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  34: ifne          49
  37: aload_3       
  38: ldc           #28                 // String FB
  40: invokevirtual #24                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  43: ifne          54
  46: goto          59 //Default

好吧,你可以看到只有一个案例被生成但有两个if条件来检查每个案例字符串的马赫。实现此功能非常有趣和复杂的方式!


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长话短说...(希望足够有趣!)

Enum最初是在Java1.5(2004年9月)推出的,并且bug要求允许切换字符串是在很久以前(95年10月)提交的。如果你看看2004年6月在那个bug上发布的评论,它说Don't hold your breath. Nothing resembling this is in our plans.看起来他们推迟(忽略)这个bug并最终在同一年推出了Java 1.5,他们从0开始引入'enum',并决定从0开始(错过)不支持enum的null。后来在Java1.7(2011年7月)他们跟随(强制)使用String的相同哲学(即在生成字节码时,在调用hashcode()方法之前没有执行空检查)。

所以我认为它归结为enum首先出现的事实,并且它的序数从0开始实现,因为它们不能在switch块中支持null值,后来使用String它们决定强制使用相同的哲学,即null值不允许在开关块中。

TL; DR使用String,他们可以处理NPE(由尝试生成hash的hashcode引起),同时实现java代码到字节码转换,但最终决定不这样做。

参考:TheBUGJavaVersionHistoryJavaCodeToByteCodeSO


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根据Java Docs:

交换机使用byte,short,char和int原始数据类型。它还适用于枚举类型(在枚举类型中讨论),String类,以及一些包含某些基本类型的特殊类:Character,Byte,Short和Integer(在Numbers和Strings中讨论)。

由于null没有类型,并且不是任何实例,因此它不适用于switch语句。


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答案很简单,如果您使用带引用类型的开关(例如盒装基元类型),如果表达式为null,则会发生运行时错误,因为取消装箱会抛出NPE。

所以无论如何都无法执行null(这是非法的);)


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我同意在@Paul Bellora的答案中https://stackoverflow.com/a/18263594/1053496的深刻见解(引擎盖下......)。

我从经验中找到了另一个原因。

如果'case'可以为null,则表示switch(变量)为null,那么只要开发人员提供匹配的'null'情况,我们就可以认为它很好。但是如果开发人员没有提供任何匹配的“null”情况会发生什么。然后我们必须将它与“默认”情况相匹配,这可能不是开发人员在默认情况下要处理的情况。因此,将“null”与默认值匹配可能会导致“令人惊讶的行为”。因此,抛出'NPE'将使开发人员明确处理每个案例。我发现在这种情况下投掷NPE非常周到。


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使用Apache StringUtils类

String month = null;
switch (StringUtils.trimToEmpty(month)) {
    case "xyz":
        monthNumber=1;  
    break;
    default:
       monthNumber=0;
    break;
}
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