switch 语句中的 String 如何比相应的 if-else 语句更有效？

Question

Java documentation 说

Java 编译器从使用 String 对象的 switch 语句生成的字节码通常比从链式 if-then-else 语句生成的字节码更有效。

AFAIK 甚至 String in switch 在内部以区分大小写的方式使用.equals()。那么在这种情况下，它们意味着什么效率。编译速度更快？更少的字节码？性能更好？

Answer 1

使用 switch 语句比 equals 更快（但仅在有多个字符串时才明显），因为它首先使用switch 所在字符串的hashCode 来确定可以可能匹配。如果case标签中有多个字符串具有相同的hashCode，JVM会依次调用equals，即使case标签中只有一个字符串是hashCode，JVM也需要调用equals来确认case 标签中的字符串确实等于 switch 表达式中的字符串。

在 String 对象上切换的运行时性能与在 HashMap 中的查找相当。

这段代码：

public static void main(String[] args) {
    String s = "Bar";
    switch (s) {
    case "Foo":
        System.out.println("Foo match");
        break;
    case "Bar":
        System.out.println("Bar match");
        break;
    }
}

内部编译并执行如下代码：

（不是字面意思，但如果你反编译两段代码，你会发现发生了完全相同的动作序列）

final static int FOO_HASHCODE = 70822; // "Foo".hashCode();
final static int BAR_HASHCODE = 66547; // "Bar".hashCode();

public static void main(String[] args) {
    String s = "Bar";
    switch (s.hashCode()) {
    case FOO_HASHCODE:
        if (s.equals("Foo"))
            System.out.println("Foo match");
        break;
    case BAR_HASHCODE:
        if (s.equals("Bar"))
            System.out.println("Bar match");
        break;
    }
}

Answer 2

在一般中，switch 语句更好，因为它们（粗略地说）是O(1)，而if-else 的链是O(n)

拥有n 条件可能会导致使用链式if-else 语句进行最多n 比较。

switch 语句可以直接“跳转”到适当的条件（如地图）或默认情况，使其成为O(1)。

Answer 3

这是从文档中的示例生成的字节码片段：

 INVOKEVIRTUAL java/lang/String.hashCode ()I
    LOOKUPSWITCH
      -2049557543: L2
      -1984635600: L3
      -1807319568: L4

与 if-else 逻辑相比，使用 LOOKUPSWITCH 具有更好的性能