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》