java中Switch的实现原理浅谈

switch的转换和具体系统实现有关，如果分支比较少，可能会转换为跳转指令（条件跳转指令和无条件跳转指令）。但如果分支比较多，使用条件跳转会进行很多次的比较运算，效率比较低，可能会使用一种更为高效的方式，叫跳转表。跳转表是一个映射表，存储了可能的值以及要跳转到的地址，形如：

值1	代码块1的地址
值2	代码块2的地址
...
值n	代码块n的地址

跳转表为什么会更为高效呢？因为，其中的值必须为整数，且按大小顺序排序。按大小排序的整数可以使用高效的二分查找，即先与中间的值比，如果小于中间的值则在开始和中间值之前找，否则在中间值和末尾值之间找，每找一次缩小一倍查找范围，其算法复杂度为O(log2n)。

如果值是连续的，则跳转表还会进行特殊优化，优化为一个数组，连找都不用找了，值就是数组的下标索引，直接根据数组下标索引就可以找到跳转的地址。

即使值不是连续的，但数字比较密集，差的不多，编译器也可能会优化为一个数组型的跳转表，没有的值指向default分支。

 

程序源代码中的case值排列不要求是排序的，编译器会自动排序。switch判断的类型可以是byte, short, int, char, 枚举和String（java7及之后支持）。其中byte/short/int/char本来就是整数，而枚举类型也有对应的整数序号ordinal，String用于switch时也会通过hashCode方法转换为整数，为什么不可以使用long呢？因为跳转表值的存储空间一般为32位，容纳不下long。

需要说明下String的hashCode值可能冲突，而解决冲突的方式就是跳转之后再通过equals方法判定字符串内容是否相等。

 例如下面代码：

    String s = "123456";
    switch (s) {
    case "123": {
      System.out.println("s值为123");
    }
    }

编译后代码大概为：

    String s = "123456";
    String str1;
    switch ((str1 = s).hashCode())
    {
    case 48690: //48690是"123"的hashcode
      if (str1.equals("123")) {
        System.out.println("s值为123");
      }
    }

 

本文参考书籍《Java编程的逻辑》