Warum unterstützt die String switch-Anweisung keinen Nullfall?

Ich frage mich nur, warum das Java 7 switch Aussage unterstützt nicht a null Fall und wirft stattdessen NullPointerException? Siehe die kommentierte Zeile unten (Beispiel aus den Java-Tutorials-Artikel auf switch):

{
    String month = null;
    switch (month) {
        case "january":
            monthNumber = 1;
            break;
        case "february":
            monthNumber = 2;
            break;
        case "march":
            monthNumber = 3;
            break;
        //case null:
        default: 
            monthNumber = 0;
            break;
    }

    return monthNumber;
}

Dies hätte eine vermieden if Bedingung für Nullprüfung vor jedem switch verwenden.

Wie damryfbfnetsi in den Kommentaren betont, JLS §14.11 hat folgenden Hinweis:

Das Nutzungsverbot null als Switch-Label verhindert, dass Code geschrieben wird, der niemals ausgeführt werden kann. Wenn die switch Der Ausdruck ist vom Referenztyp, d. h. String oder ein eingerahmter primitiver Typ oder ein Aufzählungstyp, dann tritt ein Laufzeitfehler auf, wenn der Ausdruck zu ausgewertet wird null zur Laufzeit. Nach Ansicht der Entwickler der Programmiersprache Java ist dies ein besseres Ergebnis, als das Ganze stillschweigend zu überspringen switch Anweisung oder die Entscheidung, die Anweisungen (falls vorhanden) nach der auszuführen default Etikett (falls vorhanden).

(Hervorhebung von mir)

Während der letzte Satz die Möglichkeit der Verwendung überspringt case null:scheint vernünftig und bietet einen Einblick in die Absichten der Sprachdesigner.

Betrachten wir eher Implementierungsdetails, diesen Blogbeitrag von Christian Hujer hat einige aufschlussreiche Spekulationen darüber, warum null ist in Schaltern nicht erlaubt (obwohl es sich um die enum Schalter statt der String Schalter):

Unter der Haube die switch -Anweisung wird normalerweise in einen Tablesswitch-Bytecode kompiliert. Und das “physikalische” Argument dazu switch sowie seine Fälle sind ints. Der einzuschaltende Int-Wert wird durch Aufrufen der Methode ermittelt Enum.ordinal(). Das […] Ordnungszahlen beginnen bei Null.

Das bedeutet Kartierung null zu 0 wäre keine gute idee. Ein Schalter am ersten Enum-Wert wäre nicht von Null zu unterscheiden. Vielleicht wäre es eine gute Idee gewesen, die Ordnungszahlen für Aufzählungen bei 1 zu zählen. Dies ist jedoch nicht so definiert, und diese Definition kann nicht geändert werden.

Während String Schalter sind unterschiedlich implementiert, die enum Schalter kam zuerst und hat den Präzedenzfall dafür geschaffen, wie sich das Einschalten eines Referenztyps verhalten sollte, wenn die Referenz ist null.

Im Algemeinen null ist unangenehm zu handhaben; vielleicht kann eine bessere Sprache ohne leben null.

Ihr Problem könnte gelöst werden durch

    switch(month==null?"":month)
    {
        ...
        //case "":
        default: 
            monthNumber = 0;

    }

Es ist nicht schön, aber String.valueOf() ermöglicht es Ihnen, einen Null-String in einem Schalter zu verwenden. Wenn es findet nulles wandelt es um "null", andernfalls gibt es nur denselben String zurück, den Sie ihm übergeben haben. Wenn Sie nicht behandeln "null" explizit, dann wird es gehen default. Die einzige Einschränkung ist, dass es keine Möglichkeit gibt, zwischen dem String zu unterscheiden "null" und eine tatsächliche null Variable.

    String month = null;
    switch (String.valueOf(month)) {
        case "january":
            monthNumber = 1;
            break;
        case "february":
            monthNumber = 2;
            break;
        case "march":
            monthNumber = 3;
            break;
        case "null":
            monthNumber = -1;
            break;
        default: 
            monthNumber = 0;
            break;
    }
    return monthNumber;

Dies ist ein Versuch zu beantworten, warum es wirft NullPointerException

Die Ausgabe des Javap-Befehls unten zeigt dies case wird basierend auf dem Hashcode der ausgewählt switch Argumentzeichenfolge und wirft daher NPE, wenn .hashCode() wird auf Null-String aufgerufen.

6: invokevirtual #18                 // Method java/lang/String.hashCode:()I
9: lookupswitch  { // 3
    -1826660246: 44
     -263893086: 56
      103666243: 68
        default: 95
   }

Das bedeutet, basierend auf Antworten auf Kann Javas hashCode denselben Wert für verschiedene Zeichenfolgen erzeugen?, obwohl selten, besteht immer noch die Möglichkeit, dass zwei Fälle übereinstimmen (zwei Zeichenfolgen mit demselben Hash-Code). Siehe dieses Beispiel unten

    int monthNumber;
    String month = args[0];

    switch (month) {
    case "Ea":
        monthNumber = 1;
        break;
    case "FB":
        monthNumber = 2;
        break;
    // case null:
    default:
        monthNumber = 0;
        break;
    }
    System.out.println(monthNumber);

javap wofür

  10: lookupswitch  { // 1
              2236: 28
           default: 59
      }
  28: aload_3       
  29: ldc           #22                 // String Ea
  31: invokevirtual #24                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  34: ifne          49
  37: aload_3       
  38: ldc           #28                 // String FB
  40: invokevirtual #24                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  43: ifne          54
  46: goto          59 //Default

Wie Sie sehen, wird nur ein Fall generiert "Ea" und "FB" aber mit zwei if Bedingungen, um auf eine Übereinstimmung mit jeder Groß-/Kleinschreibung zu prüfen. Sehr interessante und komplizierte Art, diese Funktionalität zu implementieren!

Lange Rede kurzer Sinn … (und hoffentlich interessant genug!!!)

Enum wurden zuerst in eingeführt Java1.5 (September 2004) und die Insekt auffordern zu Einschalten des Strings zulassen wurde vor langer Zeit abgelegt (Okt’95). Wenn Sie sich den Kommentar ansehen, der zu diesem Fehler gepostet wurde Juni 2004es sagt Don't hold your breath. Nothing resembling this is in our plans. Sieht so aus, als hätten sie aufgeschoben (ignoriert) diesen Fehler und starteten schließlich Java 1.5 im selben Jahr, in dem sie ‘enum’ mit einer Ordnungszahl beginnend bei 0 einführten und entschieden (verpasst), um null für enum nicht zu unterstützen. Später im Java1.7 (Juli 2011) Sie folgten (gezwungen) dieselbe Philosophie wie bei String (dh beim Generieren des Bytecodes wurde keine Nullprüfung durchgeführt, bevor die Methode hashcode() aufgerufen wurde).

Ich denke also, es läuft darauf hinaus, dass enum zuerst hereinkam und mit seinem ordinalen Beginn bei 0 implementiert wurde, aufgrund dessen sie keinen Nullwert im Switch-Block unterstützen konnten und später mit String beschlossen, dieselbe Philosophie zu erzwingen, dh Nullwert nicht im Schalterblock erlaubt.

TL;DR Mit String hätten sie sich um NPE kümmern können (verursacht durch den Versuch, Hashcode für null zu generieren), während sie die Java-Code-zu-Byte-Code-Konvertierung implementierten, sich aber schließlich dagegen entschieden.

Ref:
Der Käfer,
JavaVersionHistory,
JavaCodeToByteCodeALSO

Laut Java-Docs:

Ein Schalter arbeitet mit den primitiven Datentypen byte, short, char und int. Es funktioniert auch mit Aufzählungstypen (diskutiert in Enum-Typen), der String-Klasse und einigen speziellen Klassen, die bestimmte primitive Typen umhüllen: Character, Byte, Short und Integer (diskutiert in Zahlen und Strings).

Seit null keinen Typ hat und keine Instanz von irgendetwas ist, funktioniert es nicht mit einer switch-Anweisung.

Die Antwort lautet einfach: Wenn Sie einen Schalter mit einem Referenztyp (z. B. einem geschachtelten primitiven Typ) verwenden, tritt der Laufzeitfehler auf, wenn der Ausdruck null ist, da das Unboxing die NPE auslösen würde.

case null (was illegal ist) könnte also sowieso nie ausgeführt werden 😉