对于 C/Java 语系的语言,都有 switch 语法。switch 语法用于多分支是一个规范的用法,但这个分支语法的各分支之间存在穿透性,所以须要 break 来切断逻辑,这也成为 switch 语法中最重要的一个替在缺点起源。此外,因为 switch 语句中各 case 的代码是在同一个作用域中,也会对代码造成一些不便。
C# 8.0 引入了 switch 表达式。C# 的 switch 表达式有着十分丰盛的语法元素,能够和模式匹配和解构等语法元素协同工作 —— 这些都不在这里细说,然而对传统的 switch 语句 进行了一些改良:
- 通过箭头 (
=>) 标记解决了 case 和语句之间的一对一关系,不须要 break,不再穿透; - 作为表达式,能够而且必须返回值;
也产生了新的束缚:
- switch 表达式肯定要详尽(逻辑肯定会走进某一个 case,能够通过弃元模式兜底),否则可能会在运行时引发异样。
在 C# 8.0 公布的同年,Java 12 也公布并引入了 switch 表达式预览。Java 的 switch 表达式实现比较简单,就是 switch 语句到 switch 表达式的间接转换,仅反对等值匹配。直到 2023 年 3 月 Java 20 公布,switch 表达式才开始反对模式匹配。相比之下,Kotlin 的 when 表达式走在了后面。
在这个问题上 JavaScript 仿佛走在了前面,不过在语言提供 switch 表达式之前,咱们能够尝试本人造个轮子。
思路当然是参考策略模式。假如有一个列表,这个列表里的每个元素都蕴含了两个因素:第一个用于判断是否命中,第二个是个函数,失去一个计算结果。而后写一个循环遍历列表的每个元素,一旦某个元素命中,就执行元素携带的函数取得后果,中断循环,返回后果。如果列表的最初一个元素必然命中,那么这个列表就是“详尽”的。
那么这个 when 函数可能会这样写(switch 是关键字,所以应用 when 来作为函数名):
// JSfunction when(value, ...cases) { for (const { is, run } of cases) { if (is(value)) { return run(value); } } throw new Error("非详尽");}这里咱们假如每个状况 (case) 都含有 is 办法用于判断是否命中,用 run 办法保留命中后须要执行的操作。相应地,咱们能够经典的“拿分算等级”来进行测试:
// JSfunction calcGrade(score) { return when( score, { is: v => v >= 0 && v < 80, run: v => `不合格 (${v})` }, { is: v => v >= 80 && v < 100, run: v => `合格 (${v})` }, { is: v => v == 100, run: v => `满分 (${v})` }, { is: _ => true, run: v => `有效 (${v})` }, );}for (let i = 0; i < 50; i++) { const v = 70 + ~~(Math.random() * 35); console.log(calcGrade(v));}在 calcGrade 实现中 when 的 case 列表最初一项采纳了“永真”断言,所以走到这一项的时候肯定会命中,从逻辑上来永远不会触发 Error。如果是非“详尽”的状况列表,就有可能触发 Error。
不过当初从测试代码中就发现了两个问题:
is断言是采纳函数的模式,不能简略地间接按值匹配;- 从调用模式上来说,
score和前面的 case 元素是同级的,模式上辨别不显著; - 每次都要写
is和run,条件多了写起来也烦。
持续改良 ——
// JSfunction when(value) { // when 的参数先给 switch 的值 // 返回一个函数来解决分支匹配 ② return function (...cases) { for (const [is, run] of cases) {// ^^^^^^^^^ 从对象改为元组(数组)③ if (value === is || (typeof is == "function" && is(value))) {// ^^^^^^ 准确判断 ①// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 断言函数判断 return run(value);// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 可指定行为(函数) } } throw new Error("非详尽"); };}function calcGrade(score) { return when(score)(// ^^^^^^^^^^^ 这里返回的是匹配解决的函数 [v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`], [v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`], [100, () => "满分 (100)"],// ^^^ 能够指定匹配的值// ^^ 计算不须要参数,能够不申明 [_ => true, v => `有效 (${v})`],// ^^^^^^^^^ 兜底的永真断言 );}为什么兜底断言必须应用一个函数呢?因为 true 值也有可能是对应一种料想的分支状况。因为这个 when 是通过语义来实现而不是通过语法来实现的,所以这里没方法定义一个平安的兜底断言语法,只有用断言函数会绝对平安。
至此为止咱们曾经根本实现了 switch 表达式 (when),把它升级成 TypeScript
// TypeScripttype CaseCondition<T> = T extends Function ? never : ((t: T) => boolean) | Ttype Case<T, R> = [CaseCondition<T>, (t: T) => R];function when<T>(value: T): <R>(...cases: Case<T, R>[]) => R { return function<R>(...cases: Case<T, R>[]): R { for (const [is, run] of cases) { if (value === is || (typeof is == "function" && is(value))) { return run(value); } } throw new Error("非详尽"); };}function calcGrade(score: number) { return when(score)( [v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`], [v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`], [100, () => "满分 (100)"], [_ => true, v => `有效 (${v})`], );}这段代码当然能够间接用,然而如果应用 npm 可能会更不便一点:
npm install @jamesfancy/when// TypeScriptimport { when } from "@jamesfancy/when";function calcGrade(score: number) { return when(score)( [v => v >= 0 && v < 80, v => `不合格 (${v})`], [v => v >= 80 && v < 100, v => `合格 (${v})`], [100, () => "满分 (100)"], [_ => true, v => `有效 (${v})`], );}