为什么switch语句比Java 7中的String更快？

Question

在 Java 7 中，string对象可以是switch语句的表达式。有人可以从official documentation解释以下声明吗？

  

Java编译器通常使用 String对象的switch语句生成比使用链接的if-then-else语句更高效的字节码。

Answer 1

Java代码

有两个版本的类，例如

使用if-then-else：

public class IfThenElseClass {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "C";
        if ("A".equals(str)) {

        } else if ("B".equals(str)) {

        } else if ("C".equals(str)) {

        }
    }
}

使用switch：

public class SwitchClass {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "C";
        switch (str) {
            case "A":
                break;
            case "B":
                break;
            case "C":
                break;
        }
    }
}

字节码

让我们来看看字节码。获取if-then-else版本的字节码：

Compiled from "CompileSwitch.java"
public class CompileSwitch {
  public CompileSwitch();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #16 // String C
       2: astore_1
       3: ldc           #18 // String A
       5: aload_1
       6: invokevirtual #20 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
       9: ifne          28
      12: ldc           #26 // String B
      14: aload_1
      15: invokevirtual #20 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      18: ifne          28
      21: ldc           #16 // String C
      23: aload_1
      24: invokevirtual #20 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      27: pop
      28: return
}

获取switch版本的字节码：

Compiled from "CompileSwitch.java"
public class CompileSwitch {
  public CompileSwitch();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #16 // String C
       2: astore_1
       3: aload_1
       4: dup
       5: astore_2
       6: invokevirtual #18 // Method java/lang/String.hashCode:()I
       9: lookupswitch  { // 3
                    65: 44
                    66: 56
                    67: 68
               default: 77
          }
      44: aload_2
      45: ldc           #24 // String A
      47: invokevirtual #26 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      50: ifne          77
      53: goto          77
      56: aload_2
      57: ldc           #30 // String B
      59: invokevirtual #26 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      62: ifne          77
      65: goto          77
      68: aload_2
      69: ldc           #16 // String C
      71: invokevirtual #26 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      74: ifne          77
      77: return
}

结论

• 在第一个版本中，通过为每个条件调用equals方法来比较字符串，直到找到它。

• 在第二个版本中获得字符串的第一个hashCode。然后将其与每个hashCode的值case进行比较。请参阅lookupswitch。如果重复这些值中的任何一个，则恰好运行case的代码。否则，请调用绑定案例的equals方法。这比以前更快地调用equals方法。

Answer 2

字符串上的

switch可能更快，原因与字符串哈希集中的查找可能比字符串列表中的查找更快相同：您可以在O(1)中进行查找而不是O(N)，其中N是字符串的数量。

回想一下，switch比if-then-else语句链更有效，因为它是一个计算的跳转：代码中的偏移量是根据值计算的，然后执行跳转到该偏移量。 Java可以使用类似于哈希映射和散列集中使用的机制在字符串上引入类似的技巧。

Answer 3

这样的效率更高：

switch(yourString) {
    case "text1":
        // your code
        break;
    case "text2":
        // etc.
}

比记者：

if (yourString.equals("text1")) {
     // your code
} else if (yourString.equals("text2")) {
     // etc.
}

Answer 4

我想这意味着什么，或者我理解的是，使用字符串从switch语句创建的字节码（当你编译你的java类时）比从if-else语句创建的字节码更快更高效使用字符串。两者都可以做同样的工作，位切换显然更有效率。

switch (str) {
            case "A":  
                     // do something
                     break;
            case "B":
                     // do something
                     break;
            default: 
                     //do something
                     break;
}

优于

if(str.equals("A")) {
//do something
} else if(str-equals("B")) {
//do something
} else {
//do something
}