模式匹配

模式匹配（Pattern Matching）是 Java 14 起逐步落地的现代化特性，目标是减少样板、消除强制转换错误。它让 instanceof 和 switch 在判断类型时顺手把变量绑定出来。

1. instanceof 类型模式

旧写法需要两次判断、一次强转：

if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

新模式把「判断 + 声明 + 转换」合并：

if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.length());   // s 已自动转为 String
} else {
    // 此作用域内 s 不可用
}

ℹ️作用域规则

绑定变量 s 只在 true 分支可见。若 obj 为 null，模式直接失败（不会 NPE），因为 null 不属于任何类型。

2. switch 表达式与类型模式

Java 17+ 允许在 switch 上做类型模式，配合 -> 箭头语法，比一长串 if/else 更清晰：

String describe(Object o) {
    return switch (o) {
        case Integer i -> "整数 " + i;
        case String s  -> "字符串 " + s;
        case Double d  -> "小数 " + d;
        case null      -> "空值";
        default        -> "其他类型";
    };
}

注意 case null 必须显式写出，否则 null 会抛 NullPointerException。

3. 守卫（guard）与带括号模式

当需要在匹配类型后追加条件，可以用 when 守卫（Java 17 预览、21 正式增强）：

double area(Shape s) {
    return switch (s) {
        case Circle c      -> Math.PI * c.r() * c.r();
        case Rectangle r   -> r.w() * r.h();
        case Triangle t when t.base() == 0 -> 0;
        case Triangle t    -> t.base() * t.height() / 2.0;
    };
}

💡优先 switch 模式而非链状 if

当分支超过 3 个且都在判断「这是什么类型/值」时，改用 switch 模式匹配，可读性与可维护性都更好；配合 sealed 还能让编译器检查是否遗漏分支。

4. 解构模式（预览）

未来 Java 还会支持对 record 直接「解构」：

// 预览语法（后续版本）
if (pt instanceof Point(int x, int y)) {
    System.out.println(x + y);
}

目前稳定版已能在 switch 中配合 record 组件做匹配基础，完整解构仍在演进。

小结

✅ instanceof 类型变量 合并判断与转换，变量仅 true 分支可见
✅ switch 类型模式用 ->，可显式 case null
✅ 用 when 守卫在匹配后追加条件
✅ 配合 sealed 可让分支可被编译器穷举校验
✅ 解构模式是后续演进方向，保持关注