Java Academy · Lezione

switch esaustivo su tipi sealed

Completezza verificata in fase di compilazione

switch esaustivo su tipi sealed è una lezione Java Academy gratuita su CoddyKit. Questa è la lezione 4 di 4. Puoi leggere la lezione completa qui gratuitamente — poi esercitati direttamente nel browser con un editor di codice integrato e un tutor IA disponibile 24/7. Fa parte del percorso di apprendimento Java Academy, e i tuoi progressi si sincronizzano tra il web e l'app CoddyKit. Il corso Java Academy include 4 lezioni in totale.

Switch esaustivo

Quando si usa switch su un tipo sealed, il compilatore conosce ogni sottotipo consentito. Se lo switch li copre tutti, è esaustivo e non è necessario un ramo default.

Uno switch con pattern di tipo

Le espressioni switch possono verificare il tipo concreto di un valore sealed in fase di esecuzione usando pattern di tipo.

public class Main {
    sealed interface Shape permits Circle, Square {}
    record Circle(double radius) implements Shape {}
    record Square(double side) implements Shape {}

    static String describe(Shape s) {
        return switch (s) {
            case Circle c -> "circle r=" + c.radius();
            case Square sq -> "square s=" + sq.side();
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(describe(new Circle(2)));
        System.out.println(describe(new Square(3)));
    }
}

Nessun default necessario

Poiché Circle e Square sono gli unici sottotipi consentiti, il compilatore accetta lo switch come completo. Aggiungere un default sarebbe superfluo.

Completezza in fase di compilazione

Se in seguito si aggiunge un nuovo sottotipo consentito e si dimentica di gestirlo, ogni switch esaustivo non viene compilato. In questo modo un'intera categoria di bug di runtime diventa un insieme di errori di compilazione.

Calcolare un risultato

Le espressioni switch esaustive sono ideali per ridurre un valore a un risultato, ad esempio l'area.

public class Main {
    sealed interface Shape permits Circle, Square {}
    record Circle(double radius) implements Shape {}
    record Square(double side) implements Shape {}

    static double area(Shape s) {
        return switch (s) {
            case Circle c -> Math.PI * c.radius() * c.radius();
            case Square sq -> sq.side() * sq.side();
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%.2f%n", area(new Circle(1)));
        System.out.printf("%.2f%n", area(new Square(2)));
    }
}

Istruzioni switch ed espressioni switch

L'esaustività si applica alle espressioni switch (quelle che producono un valore) e alle istruzioni switch che usano la forma con freccia su un tipo sealed. Il compilatore impone la copertura completa.

Gestire null

Per impostazione predefinita, uno switch su un riferimento genera NullPointerException se il valore è null. È possibile aggiungere un'etichetta case null per gestirlo esplicitamente.

public class Main {
    sealed interface Shape permits Circle, Square {}
    record Circle(double radius) implements Shape {}
    record Square(double side) implements Shape {}

    static String describe(Shape s) {
        return switch (s) {
            case null -> "no shape";
            case Circle c -> "circle";
            case Square sq -> "square";
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(describe(null));
        System.out.println(describe(new Circle(1)));
    }
}

Le guardie non compromettono l'esaustività

È possibile aggiungere guardie when per rendere i casi più specifici, ma un caso con guardia, da solo, non copre un tipo. Per mantenere l'esaustività è comunque necessario un caso senza guardia per ogni sottotipo.

public class Main {
    sealed interface Shape permits Circle, Square {}
    record Circle(double radius) implements Shape {}
    record Square(double side) implements Shape {}

    static String size(Shape s) {
        return switch (s) {
            case Circle c when c.radius() > 10 -> "big circle";
            case Circle c -> "small circle";
            case Square sq -> "square";
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(size(new Circle(20)));
        System.out.println(size(new Circle(2)));
    }
}

Usare switch su una classe sealed

La stessa esaustività vale per le classi sealed, non solo per le interfacce.

public class Main {
    sealed static abstract class Token permits Word, Number {}
    static final class Word extends Token { final String text; Word(String t){text=t;} }
    static final class Number extends Token { final int value; Number(int v){value=v;} }

    static String show(Token t) {
        return switch (t) {
            case Word w -> "word:" + w.text;
            case Number n -> "num:" + n.value;
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(show(new Word("hi")));
        System.out.println(show(new Number(7)));
    }
}

Perché è potente

Gli switch esaustivi insieme ai tipi sealed producono codice sicuro e facilmente evolvibile. L'insieme dei casi è documentato in un unico punto e il compilatore garantisce che non se ne dimentichi nessuno quando il modello cresce.

Un esempio completo

Qui un tipo risultato sealed viene ridotto a un messaggio con copertura completa.

public class Main {
    sealed interface Result permits Ok, Err {}
    record Ok(int value) implements Result {}
    record Err(String message) implements Result {}

    static String render(Result r) {
        return switch (r) {
            case Ok ok -> "value = " + ok.value();
            case Err err -> "error: " + err.message();
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(render(new Ok(10)));
        System.out.println(render(new Err("bad input")));
    }
}

Verifica rapida

Verifichi la Sua comprensione degli switch esaustivi.

Riepilogo

Ha imparato a usare switch esaustivi sui tipi sealed.

Coprirne tutti i sottotipi consentiti rende lo switch esaustivo, quindi non è necessario default.
La mancanza di un nuovo sottotipo diventa un errore di compilazione.
case null gestisce esplicitamente i valori null.
Le guardie rendono i casi più specifici, ma non sostituiscono un caso senza guardia.

Domande Frequenti

La lezione «switch esaustivo su tipi sealed» è gratuita?

Sì — il testo completo di «switch esaustivo su tipi sealed» è gratuito qui sul web. Per esercitarvi in modo interattivo (un editor di codice integrato e un tutor IA 24/7) e sbloccare il resto del corso Java Academy, passa a CoddyKit PRO. Il corso Java Academy include 4 lezioni in totale.

Cosa imparerò in «switch esaustivo su tipi sealed»?

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Ho bisogno di esperienza per iniziare Java Academy?

Non è richiesta alcuna esperienza precedente. Java Academy su CoddyKit è strutturato per principianti e studenti avanzati, quindi puoi iniziare da qui o dall'inizio e procedere al tuo ritmo. Questa è la lezione 4 di 4.

Quanto tempo richiede la lezione «switch esaustivo su tipi sealed»?

La maggior parte delle lezioni CoddyKit richiede circa 5–10 minuti. Ogni lezione è breve e interattiva, quindi fai progressi costanti e riprendi esattamente da dove hai lasciato su web e app.

Posso scrivere ed eseguire codice in questa lezione Java Academy?

Sì. Ogni lezione Java Academy include un editor di codice integrato, quindi scrivi ed esegui codice reale direttamente nel tuo browser e ricevi feedback istantaneo dall'IA — nessuna configurazione locale necessaria.

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