【Java】流程控制

流程控制

• 流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
• 程序设计中规定的三种流程结构，即：
  • 顺序结构
    • 程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
  • 分支（选择）结构
    • 根据条件，选择性地执行某段代码。
    • 有if-else和switch-case两种分支语句。
  • 循环结构
    • 根据循环条件，重复性的执行某段代码。
    • 有for、while、do-while三种循环语句。
    • JDK5.0 提供了foreach循环，方便的遍历集合、数组元素。

顺序结构

顺序结构就是程序从上到下逐行地执行。表达式语句都是顺序执行的。并且上一行对某个变量的修改对下一行会产生影响。

public class StatementTest{public static void main(String[] args){int x = 1;int y = 2;System.out.println("x = " + x);		System.out.println("y = " + y);	// 对x、y的值进行修改x++;y = 2 * x + y;x = x * 10;	System.out.println("x = " + x);System.out.println("y = " + y);}
}

Java中定义变量时采用合法的前向引用。如：

public static void main(String[] args) {int num1 = 12;int num2 = num1 + 2;
}
// 如下错误
public static void main(String[] args) {int num2 = num1 + 2;int num1 = 12;
}

分支（选择）结构

if-else条件判断结构

1、单分支条件判断：if

if (条件表达式) 语句;

条件表达式必须是布尔表达式（关系表达式或逻辑表达式）或 布尔变量。

int a = 15;
if (a == 15)    // 只有当a等于15时，才会执行下面的打印语句System.out.println("Hello World!");
System.out.println("我是外层");   // if只会对紧跟着的一行代码生效，后续的内容无效

if会进行判断，只有判断成功时才会执行紧跟着的语句，否则会直接跳过。

注意，如果想要在if中执行多行代码，需要使用代码块将这些代码囊括起来。所以说，以后使用if时，如果分支中有多行代码需要执行，就需要添加花括号，如果只有一行代码，花括号可以直接省略，包括else、while、for等语句都是这样的。

if (条件表达式) {语句块;
}

int a = 15;
if (a > 10) {    // 只有判断成功时，才会执行下面的代码块中内容，否则直接跳过System.out.println("a大于10");System.out.println("a的值为："+a);
}
System.out.println("我是外层");

2、双分支条件判断：if-else

希望判断条件为真时执行某些代码，条件为假时执行另一些代码，可以在后面继续添加else语句。与三元运算符性质比较类似。

if (条件表达式) { 语句块1;
} else {语句块2;
}

if (a > 10) {    // 只有判断成功时，才会执行下面的代码块中内容，否则直接跳过System.out.println("a大于10");System.out.println("a的值为："+a);
} else {        // 当判断不成功时，会执行else代码块中的代码System.out.println("a小于10");System.out.println("a的值为："+a);
}

3、多分支条件判断：if-else if-else

需要判断多个分支。一旦条件表达式为true，则进入执行相应的语句块。执行完对应的语句块之后，就跳出当前结构。

if (条件表达式1) {语句块1;
} else if (条件表达式2) {语句块2;
}
...
} else if (条件表达式n) {语句块n;
} else {语句块n+1;
}

public static void main(String[] args) {int score = 62;if (score >= 90)    //90分以上才是优秀System.out.println("优秀");else if (score >= 70)    //当上一级if判断失败时，会继续判断这一级System.out.println("良好");else if (score >= 60)System.out.println("及格");else    //当之前所有的if都判断失败时，才会进入到最后的else语句中System.out.println("不及格");
}

[!IMPORTANT]

当条件表达式之间是“互斥”关系时（即彼此没有交集），条件判断语句及执行语句间顺序无所谓。

当条件表达式之间是“包含”关系时，“小上大下 / 子上父下”，否则范围小的条件表达式将不可能被执行。

4、if-else 嵌套

在 if 的语句块中，或者是在else语句块中，又包含了另外一个条件判断（可以是单分支、双分支、多分支），就构成了嵌套结构。

（1）如果是嵌套在if语句块中的，只有当外部的if条件满足，才会去判断内部的条件
（2）如果是嵌套在else语句块中的，只有当外部的if条件不满足，进入else后，才会去判断内部的条件

public class NestedIfExample1 {public static void main(String[] args) {int age = 20;boolean hasID = true;// 外部条件：是否有身份证if (hasID) {// 内部条件：年龄是否大于18岁if (age >= 18) {System.out.println("允许进入网吧。");} else {System.out.println("未成年，禁止进入。");}} else {System.out.println("没有身份证，禁止进入。");}}
}

public class NestedIfExample2 {public static void main(String[] args) {int score = 75;if (score >= 90) {System.out.println("成绩优秀！");} else {// 外部条件不满足时，再判断内部条件if (score >= 60) {System.out.println("成绩合格。");} else {System.out.println("成绩不及格。");}}}
}

除了if自己可以进行嵌套使用之外，其他流程控制语句同样可以嵌套使用，也可以与其他流程控制语句混合嵌套使用。这样，就可以灵活地使用if来进行各种条件判断了。

switch-case选择结构

语法格式

switch (expression) {case CONST1:// 语句块 Abreak;case CONST2:// 语句块 Bbreak;// ...default:// 默认语句块
}

expression 是要比较的值。必须是下述几种类型之一：byte，short，char，int，enum (jdk 5.0)，String (jdk 7.0)；

case 后跟编译时常量。表示一个分支。常量值必须是与表达式类型兼容的常量。所有case子句中的常量值互不相同；

break 可选，表示跳出整个 switch 语句，否则会出现“穿透”到下一个 case；

default 可选，处理没有匹配到任何 case 的情况。

执行过程

1、计算表达式的值。

2、从上到下依次比较各个 case 的常量值。

3、当匹配成功时，从该 case 开始执行。

4、如果没有遇到 break，程序会继续执行后续所有 case 的语句，直到遇到 break 或 switch 语句结束——这种现象叫**“case 穿透 (fall-through)”**。

5、如果所有 case 都不匹配，执行 default（如果存在）。

public class SwitchDemo {public static void main(String[] args) {int day = 3;switch (day) {case 1:System.out.println("Monday");break;case 2:System.out.println("Tuesday");break;case 3:System.out.println("Wednesday");break;case 4:System.out.println("Thursday");break;case 5:System.out.println("Friday");break;default:System.out.println("Weekend");}}
}
// Wednesday

int num = 2;
switch (num) {case 1:System.out.println("A");case 2:System.out.println("B");case 3:System.out.println("C");default:System.out.println("D");
}/*
B
C
D
*/

if-else与switch-case比较

if-else 语句

• 判断条件可以是任意 布尔表达式（boolean 值、关系表达式、逻辑运算等）。
• 适合处理 范围判断 或 复杂逻辑。

switch-case 语句

• 适合处理 固定枚举值 的情况（例如整数、字符串、枚举类型）。
• 多分支时更快（编译器优化成跳转表）
• 可利用穿透性执行多个分支

(Java 14) switch表达式

switch 不仅可以作为语句使用，还可以作为一个返回值的表达式使用。

语法变化：

• 可以使用 -> 箭头语法；
• 可以直接返回值；
• 支持多标签（多个 case 用逗号分隔）；
• 不再需要显式 break，自动结束；
• 可用 yield 返回值（复杂场景）。之后不能有代码了，Unreachable statement。
• switch 表达式的返回类型由所有分支的结果共同推断。所有分支必须返回同类型的值（或可兼容的类型）。
• 表达式要求必须涵盖所有的可能，如果遗漏某些分支且没有 default，编译器可能会报错。
• 不能混用旧语法的 : 和新语法的 ->。

String dayName = switch (day) {case 1 -> "Monday";case 2 -> "Tuesday";case 3, 4, 5 -> "Midweek"; // 多个 case 合并case 6, 7 -> "Weekend";default -> {System.out.println("Invalid day");yield "Unknown"; // 块形式要用 yield 返回值}
};

Java 17 起，switch 表达式支持显式处理 null，如果没有专门处理 null，传入 null 会抛出 NullPointerException。

String result = switch (obj) {case null -> "Object is null";case String s -> "It's a String: " + s;default -> "Other type";
};

这里不需要 default，因为编译器知道 Day 枚举的所有值。

enum Day { MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }String typeOfDay = switch (day) {case SAT, SUN -> "Weekend";case MON, TUE, WED, THU, FRI -> "Weekday";
};

循环结构

循环（Loop）用于重复执行一段代码，直到满足某种条件为止。Java 提供三种基本循环语句：

1. for 循环
2. while 循环
3. do...while 循环

🔁for

基本语法：

for (初始化表达式; 条件表达式; 迭代表达式) {循环体;
}

执行顺序：

1. 执行一次初始化；
2. 判断条件 → 如果为 true，执行循环体；
3. 执行迭代表达式；
4. 重复 2~3；
5. 当条件为 false 时，退出循环。

for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("i = " + i);
}
/*
i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
*/

for 的三个部分（初始化、条件、迭代）都可以省略，但分号不能省略：

int i = 0;
for ( ; i < 5; ) {   // 省略初始化和迭代System.out.println(i);i++;
}

for (;;) {System.out.println("无限循环");
}

嵌套

for (int i = 1; i <= 3; i++) {for (int j = 1; j <= 2; j++) {System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);}
}

🔁while

基本语法：

while (条件表达式) {循环体;
}

执行流程：

先判断条件 → 条件为真则执行循环体 → 再判断 → 重复，直到条件为假。

int i = 0;
while (i < 5) {System.out.println(i);i++;
}

while (true) { ... }

🔁do-while

基本语法：

do {循环体;
} while (条件表达式);

特点：

• 先执行一次循环体，再判断条件。
• 不论条件是否为真，循环体至少执行一次。

int i = 0;
do {System.out.println(i);i++;
} while (i < 5);

break 与 continue

关键字	作用
break	立即终止整个循环，跳出循环体
continue	跳过本次循环，直接进入下一次循环判断

for (int i = 0; i < 5; i++) {if (i == 3) break;      // 当 i==3 时跳出整个循环if (i == 1) continue;   // 跳过 i==1System.out.println(i);
}/*
0
2
*/

就近原则：

当一个循环中嵌套了多个循环时，break 或 continue 默认只会作用于离它最近的一层循环。

public class BreakDemo {public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i <= 3; i++) { // 外层循环for (int j = 1; j <= 3; j++) { // 内层循环if (j == 2) {break; // 只跳出内层循环}System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);}}}
}/*
i=1, j=1
i=2, j=1
i=3, j=1
*/

public class ContinueDemo {public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i <= 3; i++) { // 外层循环for (int j = 1; j <= 3; j++) { // 内层循环if (j == 2) {continue; // 只跳过内层本次循环}System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);}}}
}/*
i=1, j=1
i=1, j=3
i=2, j=1
i=2, j=3
i=3, j=1
i=3, j=3
*/

标签

在 Java 中，标签（Label） 其实就是给某个循环语句起一个名字，用于配合 break 或 continue 灵活控制多层嵌套循环的流程。

outer:  // 标签名
for (int i = 0; i < 3; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {if (j == 1) break outer;   // 跳出外层循环System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);}
}// i=0, j=0

outer:
for (int i = 0; i < 3; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {if (j == 1) continue outer; // 直接进入 outer 的下一次循环System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);}
}/*
i=0, j=0
i=1, j=0
i=2, j=0
*/

for 与 while 对比

对比项	for 循环	while 循环
适用场景	知道循环次数	不确定循环次数
结构	语法紧凑，变量通常在循环内部定义	条件判断分离，适合逻辑控制
初始化位置	在循环头中	在循环外定义
可读性	一目了然（适合计数型循环）	更灵活（适合条件型循环）
无限循环	for(;;)	while(true)