Java 17: Pattern Matching for switch

14-го сентября состоялась презентация Apple, в этот же день произошло не менее важное событие — релиз Java 17.

Среди новых фич подъехал паттерн матчинг для switch в preview моде JEP 406.

История началась с того, что в jdk 16 расширили instanceof оператор, который теперь может принимать type pattern и выполнять матчинг по паттерну. Это маленькое изменение позволило упростить типичную конструкцию с проверкой на тип и последующее приведение.

// before if (o instanceof String) {     String s = (String)o;     ... use s ... }  // after if (o instanceof String s) {     ... use s ... }

Обычно проверка производится на совпадение среди нескольких типов и пример показывает насколько код далек от идеала.

static String formatter(Object o) {     String formatted = "unknown";     if (o instanceof Integer i) {         formatted = String.format("int %d", i);     } else if (o instanceof Long l) {         formatted = String.format("long %d", l);     } else if (o instanceof Double d) {         formatted = String.format("double %f", d);     } else if (o instanceof String s) {         formatted = String.format("String %s", s);     }     return formatted; }

Для таких операций идеально подходил бы switch, но в силу ограниченности поддержки типов и сравнения только на соответствие константному значению, приходится использовать цепочку if else.

Разработчики подумали над ситуацией и добавили ряд улучшений:

• возможность работы с любым типом

• проверка на соответствие паттерну в case

• возможность обрабатывать null значения через встроенный case

Теперь предыдущий код выглядит так:

static String formatterPatternSwitch(Object o) {     return switch (o) {         case Integer i -> String.format("int %d", i);         case Long l    -> String.format("long %d", l);         case Double d  -> String.format("double %f", d);         case String s  -> String.format("String %s", s);         default        -> o.toString();     }; }

Зачастую, после совпадения типа, нужно делать дополнительные проверки и описывать их внутри, что может приводить к раздуванию кода:

static void test(Object o) {         switch (o) {             case Integer i:                 if (i.intValue() > 100) { ... }                 if (i.intValue() > 3 && i.intValue() < 7) { ... }             .......         }     }

Для покрытия таких кейсов были введены 2 новых вида паттернов:

• guarded patterns в формате type pattern && boolean expression, которые позволяют дополнять матчинг по типу boolean выражением

• parenthesized patterns, которые позволяют избегать неочевидности при формировании логики из нескольких boolean

static void test(Object o) {         switch (o) {             case Integer i && i.intValue() > 100 -> { ...}             case (Integer i && i.intValue() > 3) && (i.intValue() < 7) -> { ...}                      .......         }     }

Обработка null

Традиционно, switch выбрасывал NullPointerException если проверяемый объект был null. Проверку необходимо было реализовывать за пределами блока.

static void testFooBar(String s) {     if (s == null) {         System.out.println("oops!");         return;     }     switch (s) {         case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");         default           -> System.out.println("Ok");     } }

Это имело смысл в рамках ограниченной поддержки типов. Но, так как теперь switch работает с любым типом, а case поддерживают паттерны, разработчики добавили total type pattern, с помощью которого можно обработать ситуацию с null.

static void testFooBar(String s) {     switch (s) {         case null         -> System.out.println("Oops");         case "Foo", "Bar" -> System.out.println("Great");         default           -> System.out.println("Ok");     } }

Планы на будущее

• поддержка примитивных типов

• general классы смогут объявлять deconstruction паттерны для указания как они могут быть сматчены

• поддержка AND and OR паттернов