详解Java17中的模式匹配（PatternMatching

　　提到模式匹配（PatternMatching），Java开发人员可能会比较陌生。实际上，其他编程语言的开发人员早就已经使用过模式匹配了。JVM上的编程语言Scala的模式匹配功能就很强大。什么是模式匹配？
　　为了更好地解释模式匹配，我们从一个简单的例子开始。我们希望创建一个方法，可以把任何对象转换成String格式。这就需要根据对象的类型来进行不同的格式化操作。我们可以很容易就写出下面这样的代码。这段代码的核心是使用instanceof操作符来检查输入对象的类型，再根据对象类型进行格式化操作。publicclassObjectFormatter｛publicStringformat（Objectinput）｛if（inputnull）｛｝elseif（inputinstanceofNumber）｛returnNumberFormat。getNumberInstance（）。format（input）；｝elseif（inputinstanceofLocalDateTime）｛return（（LocalDateTime）input）。format（DateTimeFormatter。ISODATETIME）；｝else｛returninput。toString（）；｝｝｝
　　上述对instanceof操作符的使用就是模式匹配的一种简单形式。
　　一个模式由匹配predicate和模式变量的集合组成。匹配predicate判断一个模式是否可以匹配目标对象。如果模式匹配的话，模式变量的集合用来从目标对象中提取值。
　　在instanceof操作符的例子中，匹配predicate的作用是检查目标对象的类型，而模式变量的集合中只有一个变量，就是目标对象自身。这种类型的模式，被称为类型模式（typepattern）。除了类型模式之外，计划中的模式还包括记录类型模式和数组模式。
　　模式匹配是一个涵盖范围非常大的功能。根据现在Java的发布周期，模式匹配的内容会在不同的Java版本中逐渐添加进来。具体的发布周期可以参考下面的表格。这个表格的右侧三列表示的是不同的与模式匹配相关的功能，每一行表示这些功能在对应Java版本中的可用状态。
　　Java版本
　　instanceof模式
　　switch的模式匹配
　　记录类型模式
　　Java14
　　预览
　　Java15
　　二次预览
　　Java16
　　正式功能
　　Java17
　　正式功能
　　预览
　　Java18
　　正式功能
　　二次预览
　　Java19
　　正式功能
　　三次预览
　　预览
　　以Java17为例，可以使用instance模式的正式功能，以及switch模式匹配的预览功能。
　　Java18和Java19中可用的模式匹配功能也列在了表格中，作为参考。instanceof模式匹配
　　Java中的instanceof操作符用来检查对象的类型。下面的代码给出了通常使用instanceof操作符的代码范式。在if语句中使用instanceof来进行检查，如果检查通过，则使用强制类型转换，把输入对象obj转换成String类型的s，最后再使用变量s。if（objinstanceofString）｛Strings（String）｝
　　从上述代码中可以看到，对instanceof操作符的使用范式是非常繁琐的，其中需要检查的目标类型String就出现了三次。在使用了instanceof模式匹配之后，代码可以简化很多。在下面的代码中，Strings表示类型模式，其中String是需要匹配的类型，s是匹配成功之后用来捕获目标对象的变量。该变量s可以直接在if语句块中使用。if（objinstanceofStrings）｛System。out。println（s。toUpperCase（））；｝
　　模式变量使用的是流作用域（flowscoping）。一个模式变量能够出现在作用域中，当且仅当编译器可以推断出模式匹配必定成功，并且该变量被赋予了一个值时。在上面的例子中，if语句块的代码只有在模式匹配成功了之后才会执行，变量s此时必定被赋予了值obj，因此编译器可以确定s必定在if语句块的作用域中。
　　关于流作用域，其实不用了解太多。如果使用错误，编译器会提示你的。
　　下面的代码给出了instanceof模式匹配的代码示例。第一个if匹配String类型的同时，加上了对字符串长度的检查；第二个if匹配剩下的String类型的对象。在第一个if的条件中，objinstanceofStrings和s。length（）10的顺序不能反过来。这里利用了的短路（shortcircuit）特性，当第一个instanceof模式匹配成功之后，才会执行后面的判断，这个时候s必然是一个String对象，可以安全地使用length方法；如果第一个instanceof模式不匹配，后面的判断不会被执行，因此也不会出现错误。publicclassStringMatch｛publicvoidtest（Objectobj）｛if（objinstanceofStringss。length（）10）｛System。out。println（长字符串s）；｝elseif（objinstanceofStrings）｛System。out。println（短字符串s）；｝else｛System。out。println（其他）；｝｝｝在switch语句和表达式中使用模式匹配
　　在Java17中，switch语句和表达式的case子句中可以使用模式匹配。该功能在Java17中是预览功能，因此需要通过命令行参数enablepreview来启用。switch在很多时候可以替代嵌套的ifelse。
　　下面的代码使用switch语句加上模式匹配改写了上面的使用嵌套ifelse的代码示例。使用switch比ifelse更加简洁。这里的switch用的是箭头格式。publicclassStringMatch｛publicvoidtest（Objectobj）｛switch（obj）｛caseStringss。length（）10System。out。println（长字符串s）；caseStringsSystem。out。println（短字符串s）；defaultSystem。out。println（其他）；｝｝｝
　　我们可以用switch语句改写文章开头提到的对象格式化的方法，如下面的代码所示。使用switch语句加上模式匹配的代码更加简洁易懂。publicclassObjectFormatter｛publicStringformat（Objectinput）｛returnswitch（input）｛caseNumbernNumberFormat。getNumberInstance（）。format（n）；caseLocalDateTimett。format（DateTimeFormatter。ISODATETIME）；defaultinput。toString（）；｝；｝｝