JavaSE中的if语句、switch语句：如何控制程序流程？

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前言

Java作为一门广泛应用的开发语言，其支持的条件语句丰富多样。其中最基本的就是if语句和switch语句，这两种语句都可以用于根据不同的条件执行不同的代码块。在日常开发中，对于一些需要基于条件来进行判断和控制的业务逻辑，if和switch语句都是必不可少的工具。

摘要

本文主要围绕JavaSE中的条件语句：if语句、switch语句进行介绍和解析。在介绍的同时，我们还会结合实际的应用场景，解析if和switch语句的优缺点，以及在类中定义if和switch语句的方法和标准等。

正文

简介

if语句

if语句是一种基于条件判断的控制语句，用于根据不同的条件执行不同的代码块。if语句通常的语法形式如下：

if (condition) {// 如果条件成立，执行此代码块
} else {// 如果条件不成立，执行此代码块
}

其中，condition是需要进行判断的条件表达式，如果表达式的值为true，则执行if后面的代码块，否则执行else后面的代码块。

switch语句

switch语句也是一种基于条件判断的控制语句，用于根据不同的表达式值执行不同的代码块。switch语句通常的语法形式如下：

switch (expression) {case value1:// 如果expression的值等于value1，执行此代码块break;case value2:// 如果expression的值等于value2，执行此代码块break;default:// 如果expression的值不等于任何一个case中的值，执行此代码块break;
}

其中，expression是需要进行判断的表达式，case后面的value是需要匹配的值。如果expression的值等于某一个case后面的value，则执行对应的代码块，并且程序会跳出switch语句。如果expression的值不等于任何一个case中的值，则执行default后面的代码块。

源代码解析

if语句

我们来看一个简单的if语句的例子，代码如下：

int num = 10;
if (num > 0) {System.out.println("num是正数。");
} else {System.out.println("num是负数或0。");
}

在这个例子中，我们定义了一个int类型的变量num，并且使用if语句对num进行了判断。如果num的值大于0，执行if后面的代码块，输出"num是正数。“；否则执行else后面的代码块，输出"num是负数或0。”。

根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

这是一段Java语言代码，它的作用是判断变量num的值是否为正数，如果是则输出"num是正数。“，否则输出"num是负数或0。”。在这段代码中，使用了if-else语句来进行条件判断，当num大于0时，执行if语句块中的代码，即输出"num是正数。“；否则执行else语句块中的代码，即输出"num是负数或0。”。

switch语句

我们再来看一个简单的switch语句的例子，代码如下：

int num = 2;
switch (num) {case 1:System.out.println("星期一。");break;case 2:System.out.println("星期二。");break;case 3:System.out.println("星期三。");break;case 4:System.out.println("星期四。");break;case 5:System.out.println("星期五。");break;case 6:System.out.println("星期六。");break;case 7:System.out.println("星期日。");break;default:System.out.println("参数错误。");break;
}

在这个例子中，我们定义了一个int类型的变量num，并且使用switch语句对num进行了判断。根据num的值的不同，分别执行不同的代码块并输出相应的结果。

根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

这段代码是一个 Switch 语句，用于在给定整数变量 num 的情况下，输出对应的星期几。在这个例子中，num 的值为 2，所以输出 “星期二。” 。如果 num 不在 1-7 的范围内，就会执行 default 中的代码块，输出 “参数错误。”。

应用场景案例

if语句

if语句常用于对某个变量或表达式的值进行判断，根据不同的情况执行不同的代码块。下面是一个应用if语句进行身份认证的例子：

package com.example.javase.se.controlProgram;import java.util.Scanner;/*** @Author ms* @Date 2023-11-12 22:08*/
public class IfTest {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入用户名：");String username = scanner.next();System.out.println("请输入密码：");String password = scanner.next();if ("admin".equals(username) && "123456".equals(password)) {System.out.println("身份认证成功。");} else {System.out.println("身份认证失败，请重新输入。");}}
}

在这个例子中，我们使用Scanner类从控制台获取用户输入的用户名和密码，然后使用if语句对用户名和密码进行判断。如果用户名为"admin"并且密码为"123456"，则输出"身份认证成功。“，否则输出"身份认证失败，请重新输入。”。
根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

这段代码是一个简单的用户身份认证程序，通过控制台输入用户名和密码进行身份认证。如果输入的用户名是"admin"且密码是"123456"，则认证成功，输出"身份认证成功"；否则认证失败，输出"身份认证失败，请重新输入"。注意，在比较字符串时应该使用equals()方法。

switch语句

switch语句常用于对某个变量或表达式的值进行判断，根据不同的情况执行不同的代码块。下面是一个应用switch语句进行计算器运算的例子：

package com.example.javase.se.controlProgram;import java.util.Scanner;/*** @Author ms* @Date 2023-11-12 22:08*/
public class SwichTest {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入第一个数字：");double num1 = scanner.nextDouble();System.out.println("请输入第二个数字：");double num2 = scanner.nextDouble();System.out.println("请输入运算符：");char operator = scanner.next().charAt(0);double result = 0.0;switch (operator) {case '+':result = num1 + num2;break;case '-':result = num1 - num2;break;case '*':result = num1 * num2;break;case '/':result = num1 / num2;break;default:System.out.println("无效的运算符。");break;}System.out.println("计算结果为：" + result);}
}

在这个例子中，我们使用Scanner类从控制台获取用户输入的两个数字和运算符，然后使用switch语句对运算符进行判断。根据运算符的不同，我们执行不同的计算，并输出计算结果。
根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

这是一个Java的计算器程序，读取用户输入的两个数字和运算符，然后进行相应的运算并输出结果。程序采用了switch语句来判断不同的运算符，并利用对应的运算符计算结果。用户可以在控制台输入数字和运算符，程序会自动计算并输出结果。

优缺点分析

if语句

优点

语法简单，易于理解和使用。
可以根据不同的条件执行不同的代码块，灵活性高。
可以嵌套使用，实现较为复杂的控制逻辑。

缺点

如果条件比较多，if语句嵌套层数较深，代码可读性会降低。
如果条件表达式判断不当，可能会造成逻辑缺陷或者程序出错。

switch语句

优点

可以根据不同的表达式值执行不同的代码块，可读性高。
语法简单，易于理解和使用。
效率高，因为编译器可以使用查找表优化switch语句的执行。

缺点

可以执行的操作有限，只适合于一些具有固定值的表达式的判断。
每个case需要加上break语句，否则会导致程序执行错误。

类代码方法介绍

定义if语句

在类中定义if语句的方法非常简单，只需要根据语法要求编写if语句即可。下面是一个类中定义if语句的例子：

public class Demo {public static void main(String[] args) {int num = 10;if (num > 0) {System.out.println("num是正数。");} else {System.out.println("num是负数或0。");}}
}

根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

这段代码定义了一个名为Demo的类，并在main方法中定义了一个整型变量num并赋值为10。接着使用if结构进行判断，如果num大于0，就通过System.out.println()方法输出"num是正数。“；否则输出"num是负数或0。”。最终结果将是"num是正数。"。

定义switch语句

在类中定义switch语句也非常简单，只需要根据语法要求编写switch语句即可。下面是一个类中定义switch语句的例子：

public class Demo {public static void main(String[] args) {int num = 6;switch (num) {case 1:System.out.println("星期一。");break;case 2:System.out.println("星期二。");break;case 3:System.out.println("星期三。");break;case 4:System.out.println("星期四。");break;case 5:System.out.println("星期五。");break;case 6:System.out.println("星期六。");break;case 7:System.out.println("星期日。");break;default:System.out.println("参数错误。");break;}}
}

在这个例子中，我们同样定义了一个Demo类，并且在main函数中定义了一个switch语句来根据不同的数值输出对应的结果。与if语句不同的是，switch语句需要使用case关键字来定义不同的条件分支，并且每个case分支需要以break结束。同时，可以使用default分支处理所有未被前面任何一个case分支匹配的值。

根据如上代码测试结果如下：

在这里插入图片描述

根据如上代码分析可得：

该代码为一个Java程序，包含一个名为Demo的类，其中有一个main方法。在main方法中，定义了一个整型变量num并赋值为6。然后使用了switch语句，根据num的值来判断输出哪一个星期几。如果num的值为1，则输出“星期一。”，如果num的值为2，则输出“星期二。”，以此类推。如果num的值不在1到7之间，则输出“参数错误。”。在每个case分支中使用了break语句来跳出switch语句。最终运行该程序，输出“星期六。”。

标准和最佳实践

在使用if和switch语句时，需注意以下标准和最佳实践：

尽可能避免使用过多的if语句嵌套，可以使用多个else if语句来代替。
在使用switch语句时，确保每个case分支都有对应的break语句。
使用if语句时，将常量写在等式左边可以避免出现空指针异常。
在对字符串进行比较时，使用equals方法而不是"=="运算符。
在处理复杂的控制逻辑时，可以考虑使用状态模式或策略模式等设计模式，避免使用过多的if和switch语句。

小结

if语句用于根据不同的条件执行不同的代码块，switch语句用于根据不同的表达式值执行不同的代码块。
if语句有灵活性强的优点，但是当条件比较多时，if语句的嵌套层数较深，代码可读性会降低。switch语句具有可读性高的优点，但是每个case需要加上break语句，否则会导致程序执行错误。
在使用if和switch语句时，需要注意一些标准和最佳实践，如避免使用过多的if语句嵌套、确保每个case分支都有对应的break语句、使用equals方法而不是"=="运算符等。
在处理复杂的控制逻辑时，可以考虑使用状态模式或策略模式等设计模式，避免使用过多的if和switch语句。

总结

在JavaSE中，if语句和switch语句都是非常实用的条件语句。if语句通常用于根据不同的条件执行不同的代码块，而switch语句通常用于根据不同的表达式值执行不同的代码块。在实际应用中，if和switch语句都有其优缺点，需要根据具体情况选择合适的语句。同时，在使用if和switch语句时，需要注意一些标准和最佳实践，以保证代码的可读性、可维护性和安全性。

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