| 第 6 课程序的控制流

程序的控制流

我们此前已经看到过数据类型的声明、方法的调用和运算表达式，它们都可以认为是程序中的音符，要真正演奏出动人的音乐需要把这些音符有机地编排到一起。这就需要我们控制代码的执行过程了。

Java中存在着三种控制结构：

顺序结构
循环结构
选择结构

之前我们写的代码其实都是顺序结构的，即按照先后顺序逐条语句执行的。如果希望某些语句重复执行，或者满足特定条件下才能执行，就需要用到循环结构和选择结构了。

Java中包括三种循环结构:

while循环
do/while循环
for循环

两种选择结构：

if结构
switch结构

之前我们定义了一个表示博客的Post类，现在让我们来开始来做一个简单的博客应用吧。我们希望可以通过命令行窗口来创建、显示和管理博客。在这个过程中，我们需要用到循环和选择结构。

while循环

while 语句将布尔表达式作为循环控制条件，基本形式为:

语法格式如下：

while( 布尔表达式 ) {
	//循环内容
}

只要布尔表达式为true，循环体会一直执行下去。

布尔表达式一般会含有关系运算符，比如我们计算从1加到100的和，通过while语句可以这样来写：

int i = 1;
int sum = 0;
while (i <= 100) {
    sum += i;
    i++;
}

我们的博客应用，希望不断地从控制台获得输入，这个时候我们就可以用一个while循环来实现。我们创建一个BlogApp的类，代码如下：

package com.tianmaying;

import java.util.Scanner;

public class BlogApp {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            String command = scanner.next();
            System.out.println(command);
            if (command.equals("exit")) break; // 这行代码表示如果输入的是exit，则退出循环；if和break马上就会讲解
        }
        scanner.close();
    }
}

Scanner scanner = new Scanner(System.in);这行代码用以获取控制台输入的工具类实例。

这里我们将while语句中的布尔表达式设置为true，即循环体不断执行。那么程序就会不断地等待用户的输入，并且将用户的每一次输入打印出来。

将用户输入看成是命令的话，我们接下来要做的就是让程序识别出各种博客管理相关的命令，并进行相应的程序处理。

do while循环

对于while语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。 do/while循环和while循环相似，不同的是，do/while循环至少会执行一次。

语法格式如下：

do {
	//循环内容
} while( 布尔表达式 );

布尔表达式在循环体的后面，所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。如果布尔表达式的值为true，则语句块一直执行，直到布尔表达式的值为false。

从1加到100的计算逻辑，通过do/while语句写编写则有如下代码：

int i = 0;
int sum = 0;
do {
    sum += i;
    i++;
} while (i <= 100);

for循环

第三种循环结构是for循环，是我们最常使用的形式。它在第一次迭代时会进行初始化，随后进行布尔表达式值得测试，测试通过执行循环体，循环体执行完毕后会进行步进操作。

语法格式如下：

for(初始化; 布尔表达式; 更新循环控制变量) {
    //循环内容
}

其执行逻辑如下：

执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句
检测布尔表达式的值。如果为true，循环体被执行。如果为false，循环终止
执行循环体后面的语句
执行一次循环后，更新循环控制变量
再次检测布尔表达式，循环执行上面的过程

从1加到100的计算逻辑，通过for语句写编写则有如下代码：

int sum = 0;
for(int i = 0; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}

Java利用for语句引入了更为简单的方式来进行Java数据及容器的操作。通过这种方式，我们可以不用引入额外的控制变量。以遍历数组为例：一般的for循环:

String[] sentences = {"hello", "thank u", "thank u very much"};
for (int index = 0; index < sentences.length; index++) {
    System.out.println(sentences[index]);
}

我们可以采用如下方式进行简化：

String[] sentences = {"hello", "thank u", "thank u very much"};
for (String sentence : sentences) {
    System.out.println(sentence);
}

if/else

if用以进行条件判断，根据判断结果分支执行代码。

语法格式如下：

if (布尔表达式) {
   //布尔表达式的值为true将执行的代码
}

if语句后面可以跟else语句，当if语句的布尔表达式值为false时，else语句块会被执行。

语法格式如下：

if (布尔表达式) {
   //布尔表达式的值为true将执行的代码
} else {
   //布尔表达式的值为false将执行的代码
}

if语句后面可以跟else if语句。语法格式如下：

if (布尔表达式1) {
   //布尔表达式1的值为true将执行的代码
} else if (布尔表达式2) {
   //布尔表达式1为false，布尔表达式2为true将执行的代码
} else if (布尔表达式3) {
   //布尔表达式1为false，布尔表达式2为false，布尔表达式3的值为true将执行的代码
} else {
    //以上布尔表达式都不为true将执行的代码
}

需要注意以下几点：

if语句至多有1个else语句，else语句在所有的else if语句之后
if语句可以有若干个else if语句，它们必须在else语句之前
一旦其中一个else if语句检测为true，其他的else if以及else语句都将跳过执行

比如，计算从1到100的所有偶数之和，可以在for循环体中加入if判断：

int sum = 0;
for(int i = 0; i <= 100; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        sum += i;
    }
}

switch

switch语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，如果相等则执行对应分支的代码。

语法格式如下：

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

计算从1到100的所有偶数之和，通过switch语句可以这样实现：

int sum = 0;
for(int i = 0; i <= 100; i++) {
    int result = i % 2;
    switch (result) {
        case 0:
          sum += i;
          break;
        case 1:
          break;
    }
}

switch语句具有如下规则：

switch语句中的变量类型只能为String、byte、short、int或者char。
switch语句可以拥有多个case语句，每个case后面跟一个要比较的值和冒号。
case语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。
当变量的值与case语句的值相等时，那么case语句之后的语句开始执行，直到break语句出现才会跳出switch语句。
当遇到break语句时，switch语句终止。程序跳转到switch语句后面的语句执行。case语句不必须要包含break语句。如果没有break语句出现，程序会继续执行下一条case语句，直到出现break语句。
switch语句可以包含一个default分支，该分支必须是switch语句的最后一个分支。default在没有case语句的值和变量值相等的时候执行。default分支不需要break语句。

break

我们已经知道break可以跳出switch语句，break也具有跳出循环的功能。

回到我们的BlogApp，因为while语句中的布尔表达式设置为true，意味着这个程序永远不会结束，那我们如何能够结束这个循环呢？我们可以通过break语句来跳出循环。

比如当用户输入exit时，我们就让其跳出循环。

package com.tianmaying;

import java.util.Scanner;

public class BlogApp {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            String command = scanner.next();
            System.out.println(command);
            if (command.equals("exit")) {           
                break; //跳出循环
            }
        }
        scanner.close();
    }
}

执行程序，当我们在控制台输入exit时，程序将会退出。

continue

continue用于在循环控制结构中，让程序立刻跳转到下一次循环。在for循环中，continue语句使程序立即跳转到控制变量更新语句。在while或者do/while循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。

比如，我们计算从1到100的所有偶数之和，我们也可以通过加入continue语句来实现：

int sum = 0;
for(int i = 0; i <= 100; i++) {
    if (i % 2 == 1) {
        continue;  // 如果是奇数，则立刻跳转到下一次循环，不做累加
    }
    sum += i;
}

return

return也表示无条件分支，它包含两种用途：

return后面跟一个值或者变量，指定一个方法的返回值
单独的return;语句，后面不跟任何值或者变量，表示退出当前方法

比如我们可以定义一个方法来计算从1到100之和，然后将其返回：

public static int sumOfNumbers() {
    int sum = 0;
    for(int i = 0; i <= 100; i++) {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

博客应用综合实例

接下来我们来设计一下博客应用，让它可以管理博客。

用户可以输入以下命令：

命令	功能
create	创建博客
list	显示博客列表
show	显示博客内容
delete	删除博客
exit	推出程序

我们这里通过各种控制结构，先把代码骨架建立起来，具体的功能，我们后面再来逐一实现。

package com.tianmaying;

import java.util.Scanner;

public class BlogApp {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) { // 1
            String command = scanner.next();
            System.out.println(command);

            if (command.equals("exit")) { // 2
                break; // 3
            } else if (command.equals("create")) {
                // 处理创建博客的逻辑
            } else if (command.equals("list")) {
                // 处理显示博客列表的逻辑
            } else if (command.equals("show")) {
                // 处理显示博客内容的逻辑
            } else if (command.equals("delete")) {
                // 处理删除博客的逻辑
            } else {
                continue; // 4
            }
        }
        scanner.close();
    }
}

上面的程序：

使用了while结构来循环读入用户输入
使用了if/else结构来分支处理用户的各种命令
使用了break语句来跳出循环
使用了continue语句来结束一次循环

最后在循环外部，程序退出之前，调用了scanner.close()将输入扫描器关闭。这些代码你都弄明白了，Java程序中的控制结构你就基本理解了。

笔记

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canser567 于 5月13日

捕获-2.PNG 捕获-1.PNG

为什么这段代码输入后打印两遍？我实在有点懵，请高手详解，谢谢

ikosya 于 3月6日

for循环里的例子简化看不懂。。

Clipboard Image.png

是不是目前还没必要深究

诶，突然发现，是不是 for each 的感觉？

wadetyf 于 1月8日

String[] sentences = {"hello", "thank u", "thank u very much"};

for (String sentence : sentences) {

System.out.println(sentence);

}

这是什么写法啊？

右倾左派于 12月9日

scanner.close();

为什么需要这行代码？不需要可以吗？

Monkey.D.Leon 于 11月24日

前面 6 节课的作业都完成了，为啥没解锁第 7 节课的作业

大钊于 10月25日

String[] sentences = {"hello", "thank u", "thank u very much"};

for (String sentence : sentences) {

System.out.println(sentence);

}

String[] sentences = {"hello", "thank u", "thank u very much"};

for (int index = 0; index < sentences.length; index++) {

System.out.println(sentences[index]);

}

谁能解释一下第一段程序，两段是一个意思

town_9 于 10月2日

定义i = 1；

定义sum = 0；

当i <= 100；执行以下操作{

sum = sum + i;

i = i + 1;

}

int i = 1;
int sum = 0;
while (i <= 100) {
    sum += i;
    i++;
}谁能分析一下这个过程

@JuanJuan_0324

cser 于 9月7日

因人而异啊，很多有编程基础学全栈开发的同学，一两天就搞定了，不过一般情况下都是一天过一关或者两关的吧

请问这个教程最快多长时间通关呀
@bambloo

bambloo 于 9月7日

请问这个教程最快多长时间通关呀

chnhaoqiu 于 7月25日

谢谢哦

原因应该是switch内部的break只能跳出switch，不能跳出外部的循环。
第六课第一道练习题改成switch分支后总是编译不过，说跳出不循环，请问有遇到这样问题的同学吗？
@chnhaoqiu
@cser

cser 于 7月25日

原因应该是switch内部的break只能跳出switch，不能跳出外部的循环。

第六课第一道练习题改成switch分支后总是编译不过，说跳出不循环，请问有遇到这样问题的同学吗？
@chnhaoqiu

chnhaoqiu 于 7月24日

第六课第一道练习题改成switch分支后总是编译不过，说跳出不循环，请问有遇到这样问题的同学吗？

Toder 于 5月11日

谢谢提醒，加了一个左括号

6程序的控制流的break的那段代码右括号多了一个
@llccyy99

llccyy99 于 5月11日

6程序的控制流的break的那段代码右括号多了一个

stetina 于 2月16日

瞎掉了没看到

代码片段右上角有一个复制按钮，点那个复制

代码回合行号一起被复制有点恶心
@stetina
@Toder

Toder 于 2月16日

代码片段右上角有一个复制按钮，点那个复制

Clipboard Image.png

代码回合行号一起被复制有点恶心
@stetina

stetina 于 2月16日

代码回合行号一起被复制有点恶心

cser 于 12月14日

从1加到100的和

int i = 1;
int sum = 0;
while (i <= 100) {
    sum += i;
    i++;
}谁能分析一下这个过程

@JuanJuan_0324

JuanJuan_0324 于 12月14日

int i = 1;
int sum = 0;
while (i <= 100) {
    sum += i;
    i++;
}谁能分析一下这个过程

Toder 于 10月10日

条件表达式，不同的条件进入不同的分支去执行代码。看最后一节。

这里面布尔表达式2的作用是什么？
@13691812781

13691812781 于 10月10日

这里面布尔表达式2的作用是什么？

cser 于 9月4日

一种常用的写法：

while (true) {
    if (someCondition) {
        break;
    }
}

while (true) {
            String command = scanner.next();
            System.out.println(command);
        }
          布尔表达式居然可以直接设定T/F啊

@mildshl

mildshl 于 9月4日

while (true) {
            String command = scanner.next();
            System.out.println(command);
        }
          布尔表达式居然可以直接设定T/F啊

Toder 于 6月23日

@liangliangwqy 你是对的，我以为是while循环，do/while最后确实需要有分号。

liangliangwqy 于 6月23日

我没带分号的时候报错哦。

语法格式如下：

do {
	//循环内容
} while( 布尔表达式 );

这里不需要分号吧
while (i <= 100)
最后少了个分号
@liangliangwqy
@David

David 于 6月22日

这里不需要分号吧

while (i <= 100)
最后少了个分号
@liangliangwqy

liangliangwqy 于 6月22日

while (i <= 100)

最后少了个分号

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switch

break

continue

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