Java：用lambda替换switch。值得吗？

Question

Java：用lambda替换switch。值得吗？

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在检查事件时，使用switch或if代码块是常见的做法。当它被简化时，可以是清晰易懂的代码，但仍然似乎比必要的行数更多，并且可以使用lambda表达式进行简化。

if代码块：

if(action == ACTION_1){
    doAction1();
} else if(action == ACTION_2){
    doAction2();
} else {
    doDefaultAction();
}

带有 switch 的代码块：

switch(action){
    case ACTION_1:
        doAction1();
        break;
    case ACTION_2:
        doAction2();
        break;
    default:
        doDefaultAction();
}

使用以下实用类 With 来使用 Lambda 表达式的块:

with(action)
    .when(ACTION_1, this::doAction1)
    .when(ACTION_2, this::doAction2)
    .byDefault(this::doDefaultAction)

使用lambda的代码量更少，但问题是：它比其他方法更易读吗？更易于维护？在性能方面，lambda是最差的，但对于性能不重要的情况下，使用lambda版本比开关/ if块更短。

那么，你怎么看？也许有一种Kotlin方法比这更短，我只专注于Java，我喜欢Kotlin，但它的编译速度对我的项目来说仍然太慢了。

当块必须返回特定值时，可以使用类似的实用程序类。

FYI，用于lambda的类在这里，我没有检查错误，只是为了这个示例快速制作的：

public class With<T> {

    private final T id;
    private boolean actionFound;

    private With(T id) {
        this.id = id;
    }

    public static <T> With<T> with(T id) {
        return new With<>(id);
    }

    public With<T> when(T expectedId, Action action) {
        if (!actionFound && id == expectedId) {
            actionFound = true;
            action.execute();
        }
        return this;
    }

    public void byDefault(Action action) {
        if (!actionFound) {
            action.execute();
        }
    }

    @FunctionalInterface
    interface Action {
        void execute();
    }
}

- Ignacio Tomas Crespo

此外，“id == expectedId”是个非常糟糕的想法。你知道为什么… - Boris the Spider

感谢您的评论。我同意，这种方法效率较低，并且对于对象来说使用==比较不好，但是它与switch做的事情相同，因此在这种情况下比较应该不是问题。 - Ignacio Tomas Crespo

“但它与switch语句做的一样” 冒泡排序和其他排序算法做的一样；但是当你调用Arrays.sort或Collections.sort时，Java不使用冒泡排序... 并非所有正确的算法都是相等的。 - Andy Turner

错误 - 这就是为什么我说这是一个可怕的想法。虽然 switch 会拆箱基本类型，但泛型会装箱它们 - 这意味着即使任何 -128 < int < 127 也不会按照您的期望工作。别忘了 switch 支持 String。 - Boris the Spider

你是对的，它们不完全相同，但它们以不同的方式执行相同的功能。关于泛型，关于装箱的评论很有趣，应该考虑到比较是通过引用使用 if_acmpne 指令进行的，但必须确保它使用缓存来处理频繁出现的值。谢谢！ - Ignacio Tomas Crespo

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4个回答

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用lambda表达式替换switch操作，值得吗？

不值得。

因为在面向对象语言中，代替 switch 或 if/else 的级联操作的解决方案是多态性(polymorphism)，而不是 "fluent API"。

- Timothy Truckle

完全同意多态和switch语句的重要性。应该是首先考虑的事情。但在我看来，在某些情况下，这更像样板代码，而且这种模式并没有帮助。 - Ignacio Tomas Crespo

@IgnacioTomasCrespo 将配置代码与执行代码分离是多态的杀手级特性，这是我个人的看法。我从未遇到过不值得付出努力的情况... - Timothy Truckle

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使用switch语句更加灵活，可以调用带有不同数量参数的函数或者调用多个函数。您还可以更轻松地表示两个case会导致相同的操作。它更快的事实只是一个额外的好处。

所以从这个意义上说，我不确定你的With类到底添加了什么。

然而，switch语句只能处理有限数量的类型。也许如果您传递谓词而不是执行简单的引用相等性，那么您的With类将证明更加有用：

public With<T> when(Predicate<T> expected, Action action) {
    if (!actionFound && expected.test(id)) {
        actionFound = true;
        action.execute();
    }
    return this;
}

使用示例：

final String test = "test";

with(test)
    .when(String::isEmpty,      this::doAction1)
    .when(s -> s.length() == 3, this::doAction2)
    .byDefault(this::doDefaultAction);

- Michael

你是对的，switch语句更加灵活，许多情况可以合并成一个。在这种情况下，“With”类没有任何优势。我对你使用谓词的想法很感兴趣，能给我举个例子吗？ - Ignacio Tomas Crespo

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@IgnacioTomasCrespo 当然，我已经添加了一个例子。 - Michael

哇，这变得越来越好了。我喜欢使用谓词作为条件。感谢您提供的示例！ - Ignacio Tomas Crespo

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一种实现方法是声明static final Map<T, Action> EXPECTED_ID_TO_ACTION。然后你可以使用EXPECTED_ID_TO_ACTION.getOrDefault(actionId, DEFAULT_ACTION).execute()，将丑陋的switch或多个if转化为一行代码。

- alxg2112

比 switch 差很多，但比建议的方法好。 - Boris the Spider

@BoristheSpider 不同意。在 switch 中有多个 case 块（> 10）看起来很丑陋。此外，这种方法允许在运行时更改分支行为（如果需要）。 - alxg2112

确实 - 感谢@JacobG。字节码跳转表可以轻松击败一个Map。 - Boris the Spider

@BoristheSpider 没错，就性能而言，它仍然比switch慢得多（如果我们谈论的是合理数量的分支）。感谢您指出这一点，答案已经进行了编辑。 - alxg2112

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jacob G. · Accepted Answer

正如一些人所说，用复合方法替换switch不太高效。根据您的使用情况，甚至值得使用您自己的实现。

有趣的是，Oracle实际上正在计划在switch语句中实现lambda表达式，就像这个最近的JEP中所看到的那样。

例子：

String formatted = switch (s) {
    case null -> "(null)";
    case "" -> "(empty)";
    default -> s;
}