IT小君
2021-09-26T06:34:42 许多 Java 书籍都将switch语句描述为比if else语句更快。但我没有发现为什么 switch 比 if 快。
我有一种情况，我必须从两项中选择一项。我可以使用任何一种使用
switch (item) {
case BREAD:
//eat Bread
break;
default:
//leave the restaurant
}
或者
if (item == BREAD) {
//eat Bread
} else {
//leave the restaurant
}
考虑到 item 和 BREAD 是一个常量 int 值。
在上面的例子中哪个动作更快，为什么？
IT小君 因为有特殊的字节码可以在很多情况下进行高效的 switch 语句评估。
如果使用 IF 语句实现，您将进行检查、跳转到下一个子句、检查、跳转到下一个子句等等。使用 switch JVM 加载要比较的值并遍历值表以找到匹配项，这在大多数情况下会更快。
IT小君 一个switch说法是并不总是比一个快if言。它比一长串if-else语句具有更好的扩展性，因为它switch可以根据所有值执行查找。但是，在短时间内，它不会更快，而且可能会更慢。
IT小君 当前JVM有两种开关字节码：LookupSwitch和TableSwitch。
switch 语句中的每个 case 都有一个整数偏移量，如果这些偏移量是连续的（或大部分是连续的，没有大的间隙）（case 0：case 1：case 2 等），则使用 TableSwitch。
如果偏移量以大间隙展开（案例 0：案例 400：案例 93748：等），则使用 LookupSwitch。
简而言之，区别在于 TableSwitch 是在恒定时间内完成的，因为可能值范围内的每个值都被赋予了特定的字节码偏移量。因此，当您为语句提供 3 的偏移量时，它知道向前跳 3 以找到正确的分支。
查找开关使用二进制搜索来查找正确的代码分支。这在 O(log n) 时间内运行，这仍然很好，但不是最好的。
有关这方面的更多信息，请参见此处：JVM 的 LookupSwitch 和 TableSwitch 之间的区别？
因此，至于哪个最快，请使用这种方法：如果您有 3 个或更多值连续或接近连续的案例，请始终使用 switch。
如果您有 2 种情况，请使用 if 语句。
对于任何其他情况， switch 很可能更快，但不能保证，因为 LookupSwitch 中的二分搜索可能会遇到糟糕的情况。
此外，请记住，JVM 将对 if 语句运行 JIT 优化，这些语句将尝试将最热的分支放在代码中的最前面。这称为“分支预测”。有关这方面的更多信息，请参见此处：https : //dzone.com/articles/branch-prediction-in-java
您的经历可能会有所不同。我不知道 JVM 没有在 LookupSwitch 上运行类似的优化，但我已经学会信任 JIT 优化而不是试图超越编译器。
IT小君 在字节码级别，主体变量从Runtime加载的结构化.class文件中的内存地址只加载一次到处理器寄存器中，这是在switch语句中；而在 if 语句中，您的代码编译 DE 会生成不同的 jvm 指令，这需要将每个变量加载到寄存器中，尽管使用与下一个前面的 if 语句中相同的变量。如果您知道用汇编语言编码，那么这将是司空见惯的；java编译的cox虽然不是字节码，也不是直接的机器码，但是这里的条件概念还是一致的。好吧，我试图在解释时避免更深层次的技术性。我希望我已经清楚地说明了这个概念并揭开了神秘面纱。谢谢你。
因此，如果您计划拥有大量数据包，那么现在内存并不是一个很大的成本，而且数组非常快。您也不能依赖 switch 语句来自动生成跳转表，因此自己生成跳转表场景会更容易。正如您在下面的示例中看到的，我们假设最多 255 个数据包。
为了得到下面的结果，你需要抽象......我不会解释它是如何工作的，所以希望你对此有所了解。
如果您需要更多，我将其更新为将数据包大小设置为 255，然后您必须对 (id < 0) || 进行边界检查 （ID > 长度）。
Packets[] packets = new Packets[255]; static { packets[0] = new Login(6); packets[2] = new Logout(8); packets[4] = new GetMessage(1); packets[8] = new AddFriend(0); packets[11] = new JoinGroupChat(7); // etc... not going to finish. } public void handlePacket(IncomingData data) { int id = data.readByte() & 0xFF; //Secure value to 0-255. if (packet[id] == null) return; //Leave if packet is unhandled. packets[id].execute(data); }编辑因为我在 C++ 中使用了很多跳转表，现在我将展示一个函数指针跳转表的例子。这是一个非常通用的示例，但我确实运行了它并且它工作正常。请记住，您必须将指针设置为 NULL，C++ 不会像在 Java 中那样自动执行此操作。
#include <iostream> struct Packet { void(*execute)() = NULL; }; Packet incoming_packet[255]; uint8_t test_value = 0; void A() { std::cout << "I'm the 1st test.\n"; } void B() { std::cout << "I'm the 2nd test.\n"; } void Empty() { } void Update() { if (incoming_packet[test_value].execute == NULL) return; incoming_packet[test_value].execute(); } void InitializePackets() { incoming_packet[0].execute = A; incoming_packet[2].execute = B; incoming_packet[6].execute = A; incoming_packet[9].execute = Empty; } int main() { InitializePackets(); for (int i = 0; i < 512; ++i) { Update(); ++test_value; } system("pause"); return 0; }另外我想提的另一点是著名的分而治之。所以我上面 255 个数组的想法可以减少到不超过 8 个 if 语句作为最坏的情况。
即但请记住，它会变得混乱且难以快速管理，而我的其他方法通常更好，但这在数组无法削减它的情况下使用。您必须弄清楚您的用例以及每种情况何时效果最佳。就像如果您只有一些检查，您就不会想要使用这两种方法中的任何一种一样。
If (Value >= 128) { if (Value >= 192) { if (Value >= 224) { if (Value >= 240) { if (Value >= 248) { if (Value >= 252) { if (Value >= 254) { if (value == 255) { } else { } } } } } } } }