Java 编程基础（四）：条件执行

1. switch 语法中表达式值的数据类型可以有哪些

• 只能是 byte、short、int、char、enum、String（Java 7 以后）

2. 条件执行具体是怎么实现的

• 程序最终都是一条条的指令，CPU 有一个指令指示器，指向下一条要执行的指令，CPU 根据指示器的指示加载指令并执行。指令大部分是具体的操作和运算，在执行这些操作时，执行完一个操作后，指令指示器会自动指向挨着的下一条指令
• 有一些特殊指令，称为跳转指令，这些指令会修改指令指示器的值，让 CPU 跳到一个指定的地方执行。跳转有两种：一种是条件跳转；一种是无条件跳转。条件跳转检查某个条件，满足则进行跳转；无条件跳转则是直接进行跳转
• 在单一 if 的情况下可能不用无条件跳转指令，但稍微复杂一些的情况都需要。if、if/else、if/else if/else、()?():()都会转换为条件跳转和无条件跳转，但 switch 不太一样

3. switch 实现原理是怎样的

• 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。如果分支比较多，使用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

4. 跳转表结构为什么会更为高效呢

• 因为其中的值必须为整数，且按大小排序。按大小排序的整数可以使用高效的二分查找
• 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，直接根据值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。之前说 switch 值的类型可以是 byte、short、int、char、enum 和 String。其中 byte、short、int 本来就是整数；char 本质上也是整数；而 enum 也有对应的整数；String 用于 switch 时也会转换为整数

5. switch 值类型为什么不能是 long 类型

• 因为 switch 使用的跳转表值的存储空间一般为 32 位。也就是 4 个字节，容纳不下 long 类型的值

6. switch 的值类型为什么可以是 String

• String 是通过 hashCode() 方法转换为整数的
• 但不同 String 的 hashCode 可能相同，跳转后会再次根据 String 的内容进行比较判断

7. 一句话总结条件执行的实现原理

• 条件执行的本质依赖于条件跳转、无条件跳转、跳转表