模式匹配是 Java 中引入的一项强大功能，可让您简化代码并增强代码的可读性。模式匹配最初在 Java 14 中引入用于 instanceof 检查，并在以后的版本中进行了扩展，通过减少样板文件使代码更具表现力和简洁性。

什么是模式匹配？

模式匹配允许您从对象中提取组件并以简洁的方式应用某些条件。它是根据模式检查值的功能，如果匹配成功，则绑定模式中的变量。

模式匹配的好处

1. 简洁代码：减少样板代码，使您的程序更短且更易于阅读。
2. 提高可读性：通过使结构更加明显来增强代码的清晰度。
3. 类型安全：确保变量类型正确，减少运行时错误的可能性。

使用instanceof进行模式匹配

模式匹配最常见的用途之一是使用instanceof 运算符。这是一个例子：

public class PatternMatchingExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = "Hello, World!";

        if (obj instanceof String s) {
            System.out.println("The string is: "   s);
        } else {
            System.out.println("Not a string");
        }
    }
}

在此示例中，instanceof 运算符不仅检查 obj 是否为 String，还将其强制转换为 String 并一步将其绑定到变量 s。

使用 Switch 表达式进行模式匹配

模式匹配也与 switch 表达式一起使用，增强了它们的功能和灵活性。这是使用密封类的示例：

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Square {}

public final class Circle extends Shape {
    private final double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public double radius() { return radius; }
}

public final class Rectangle extends Shape {
    private final double width, height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    public double width() { return width; }
    public double height() { return height; }
}

public final class Square extends Shape {
    private final double side;

    public Square(double side) {
        this.side = side;
    }

    public double side() { return side; }
}

public class PatternMatchingWithSwitch {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Circle(5);

        String result = switch (shape) {
            case Circle c -> "Circle with radius "   c.radius();
            case Rectangle r -> "Rectangle with width "   r.width()   " and height "   r.height();
            case Square s -> "Square with side "   s.side();
        };

        System.out.println(result);
    }
}

在此示例中，switch 表达式使用模式匹配来解构 Shape 对象并提取相关数据。

结论

Java 中的模式匹配为您的代码带来了新的表现力和简单性。通过减少样板文件并增强可读性，它允许您编写更干净且更易于维护的程序。无论您是处理复杂的数据结构还是只是想简化类型检查，模式匹配都是 Java 工具包中的一个有价值的工具。