Java Switch语句在函数式编程中的应用

在Java中，switch语句是一种控制流程结构，它允许根据一个变量的值执行不同的代码块。然而，传统的switch语句在函数式编程范式中并不常见，因为函数式编程强调使用不可变数据、纯函数和避免副作用。

尽管如此，Java 8引入了lambda表达式和switch表达式（在Java 12中预览，Java 14中正式成为标准），这使得switch语句在函数式编程中的应用变得更加灵活和强大。

以下是一些在函数式编程中使用Java switch语句的示例：

示例1：使用Lambda表达式简化switch语句

假设我们有一个表示操作类型的枚举：

enum Operation {
    ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE
}

我们可以使用Lambda表达式来简化传统的switch语句：

import java.util.function.BiFunction;

public class SwitchWithLambda {
    public static void main(String[] args) {
        BiFunction<Integer, Integer, Integer> add = (a, b) -> a + b;
        BiFunction<Integer, Integer, Integer> subtract = (a, b) -> a - b;
        BiFunction<Integer, Integer, Integer> multiply = (a, b) -> a * b;
        BiFunction<Integer, Integer, Integer> divide = (a, b) -> a / b;

        Operation operation = Operation.ADD;
        int result = switch (operation) {
            case ADD -> add.apply(10, 5);
            case SUBTRACT -> subtract.apply(10, 5);
            case MULTIPLY -> multiply.apply(10, 5);
            case DIVIDE -> divide.apply(10, 5);
            default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + operation);
        };

        System.out.println("Result: " + result);
    }
}

示例2：使用switch表达式简化条件逻辑

假设我们有一个表示用户角色的枚举：

enum Role {
    ADMIN, USER, GUEST
}

我们可以使用switch表达式来简化条件逻辑：

public class SwitchWithExpression {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = Role.ADMIN;
        String permissions = switch (role) {
            case ADMIN -> "Full access";
            case USER -> "Limited access";
            case GUEST -> "Read-only access";
            default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + role);
        };

        System.out.println("Permissions for " + role + ": " + permissions);
    }
}

示例3：结合函数式接口和switch表达式

假设我们有一个表示支付方式的枚举：

enum PaymentMethod {
    CREDIT_CARD, DEBIT_CARD, PAYPAL, BANK_TRANSFER
}

我们可以使用函数式接口和switch表达式来处理不同的支付方式：

import java.util.function.Consumer;

public class SwitchWithFunctionalInterface {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentMethod paymentMethod = PaymentMethod.CREDIT_CARD;
        Consumer<String> processPayment = switch (paymentMethod) {
            case CREDIT_CARD -> amount -> System.out.println("Processing credit card payment: $" + amount);
            case DEBIT_CARD -> amount -> System.out.println("Processing debit card payment: $" + amount);
            case PAYPAL -> amount -> System.out.println("Processing PayPal payment: $" + amount);
            case BANK_TRANSFER -> amount -> System.out.println("Processing bank transfer: $" + amount);
            default -> throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + paymentMethod);
        };

        processPayment.accept("100.00");
    }
}

通过这些示例，我们可以看到，尽管switch语句在传统的面向对象编程中很常见，但在函数式编程中，通过结合lambda表达式和switch表达式，我们可以实现更加简洁和函数式的代码。