Java 模式匹配 switch 怎么用？

结论：Java 的模式匹配 switch 从 JDK 21（2023 年 9 月发布，JEP 441）起正式定型，JDK 17/18/19/20 只能加 --enable-preview 预览使用。核心用法是 case 类型 变量名 ->，配合 when 守卫、case null、密封类型的穷尽性检查，基本可以替代一长串 if (x instanceof ...) 的写法。

switch 模式匹配从哪个版本开始能用？

正式可用是 JDK 21。用 JDK 21 时直接写就行，编译命令是 javac --release 21 Demo.java；如果只有 JDK 17 到 20，需要额外加 javac --enable-preview --release 17 Demo.java，运行时也要 java --enable-preview Demo，否则报 Preview features are not enabled。

语法演化路径是：JEP 406（JDK 17 首次预览）→ JEP 420 → JEP 427 → JEP 433 → JEP 441（JDK 21 转正）。配套的记录模式解构（case Point(int x, int y)）由 JEP 440 在同版本转正，两者经常一起用。

基本语法怎么写？

结论：模式 switch 用箭头 -> 写分支，每个 case 后跟类型模式或常量，自上而下匹配，命中一个就停。

static String describe(Object obj) {
    return switch (obj) {
        case Integer i when i > 100 -> "大于 100 的整数: " + i;
        case Integer i              -> "整数: " + i;
        case String s               -> "字符串: " + s;
        case null                   -> "null";
        default                     -> "其它类型";
    };
}

三条硬规则：第一，绑定变量 i、s 的作用域只在箭头右侧，出不了这个分支；第二，类型模式和常量模式可以混着写，case Integer i 和 case 0 能共存；第三，顺序敏感，子类型必须写在父类型前面，把 case Object o 放在 case String s 前面会直接编译失败，报错信息是 this case label is dominated by a preceding case label。

什么时候可以不写 default？

结论：当 switch 的选择器是密封类/密封接口，且所有 permits 子类型都被覆盖时，编译器认定已经穷尽，可以不写 default；enum 覆盖全部常量时同理。其它类型（比如 Object）必须写 default，否则报 the switch expression does not cover all possible input values。

注意：使用了类型模式的 switch 语句（不只是表达式）同样要求穷尽。这点和传统的 switch (int) 不一样，老写法可以只写几个分支，新模式写不全直接编译不过。

sealed interface Shape permits Circle, Rect {}
record Circle(double r) implements Shape {}
record Rect(double w, double h) implements Shape {}

static double area(Shape s) {
    return switch (s) {
        case Circle(double r)  -> Math.PI * r * r;
        case Rect(double w, double h) -> w * h;
    }; // 无需 default
}

case null 有什么用？

结论：传统 switch 传 null 直接抛 NullPointerException，模式 switch 可以用 case null -> 显式接住它。如果想让 null 走默认逻辑，可以合并写成 case null, default -> ...。

要留意：穷尽性检查不包含 null。一个密封类型的 switch 就算覆盖了全部子类，运行时传入 null 仍然抛 NPE——所以生产代码里建议显式加一个 case null。

when 守卫怎么写？

结论：在模式后面加 when 布尔表达式 做二次筛选，只有条件为 true 才走该分支。

when 是 JDK 21 新增的上下文关键字（JEP 441 前用的是 && 和 case ... &&，预览期改过，正式版统一为 when）。守卫里的表达式可以引用刚绑定的变量，比如 case String s when s.isEmpty() -> "空串"。守卫不改变穷尽性判断的复杂度，写多了也不会影响编译器静态检查。

记录模式怎么解构？

结论：case Point(int x, int y) 直接把 record 的组件拆成局部变量，支持任意层嵌套，无需再调 x()、y()。

record Point(int x, int y) {}
record Line(Point start, Point end) {}

static String fmt(Object o) {
    return switch (o) {
        case Line(Point(int x1, int y1), Point(int x2, int y2)) ->
            "从 (%d,%d) 到 (%d,%d)".formatted(x1, y1, x2, y2);
        case Point(int x, int y) -> "点 (%d,%d)".formatted(x, y);
        default -> "未知";
    };
}

有哪些坑要注意？

第一，泛型擦除：case List<String> l 编译不过，只能写 case List<?> l，再靠守卫判断元素类型。第二，同一个类型的模式不能重复出现，编译器会报 dominated 错误。第三，升级到 JDK 21 后，老代码里如果有变量名叫 when，在 case 标签位置可能被当成关键字解析，改个名即可。第四，预览期语法变动过，网上 JDK 17 时代带 && 的示例在 JDK 21 上编译失败，以官方最终语法为准。

一句话收束：JDK 21 起，case 类型 变量 -> + when 守卫 + case null + 密封类穷尽性，就是模式匹配 switch 的标准写法；JDK 17 到 20 记得开 --enable-preview，同时避开泛型擦除和支配顺序这两个编译期陷阱。