似懂非懂的Comparable与Comparator

jdk1.8.0_144

一知半解写代码， 集合排序用个啥。 抄起键盘胡乱打， 似懂非懂最可怕。

　　Comparable与Comparator都是用于集合的排序，对于大多数人来说Comparator可能略微比Comparable要熟悉一点，类似下面这几句代码的使用频率应该是最高的。

Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return o1.compareTo(o2);
    }
});

　　这是一段对集合排序的代码。

　　对于集合排序时比较器的使用往往止步于此，以至于更为深层次的使用似懂非懂，更为复杂的排序不知所措。

　　Comparable用于集合内部定义的方法实现的排序，Comparator用于集合外部实现的排序。

　　我们从Collections.sort的两个重载方法开始

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

　　这两个方法都是泛型方法，第一个方法只传递一个List参数进行排序，第二个方法传递一个List参数加上一个Comparator比较器。

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)

　　Collections.sort方法用于对List集合进行排序，思考一个问题，这个只有一个参数的List如何进行排序呢？它是按照怎样的规则进行排序呢？答案就在这个泛型方法的泛型类型之中“<T extends Comparable<? super T>>”，List集合中的元素需要实现Comparable接口，Comparable接口也是一个泛型，并要求它的泛型类型需要是集合中的元素的超类（或自身）。重点在于——集合中的元素需要是实现Comparable接口。也就是说在使用Collections.sort(List)这个方法对集合中的元素进行排序时，需要集合中的元素实现了Comparable接口，这才能进行排序。

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

　　这个方法同样是一个泛型方法，与上面的方法不同的是对集合中的元素类型并没有做限制，要对这个集合进行排序需要指定一个Comparator比较器，这个比较器的泛型类型需要是集合元素的超类（或自身）。

　　通过上面这两个方法比较容易的能得出一个浅显的结论，Comparable和Comparator都是用于比较、排序，如果元素自身已经实现了Comparable接口，则可以利用它自身进行比较排序，如果元素自身没有实现Comparable接口，则可以利用外部实现Comparator比较器对元素进行比较排序。这也就是前面提到的Comparable用于集合内部定义的方法实现的排序，Comparator用于集合外部实现的排序。 接着来看Comparable接口和Comparator接口。

　　接着来看Comparable接口和Comparator接口。

Comparable

public int compareTo(T o)

　　这个接口只定义了一个compareTo方法，在很多“值类型”的数据类型，例如String、Integer、Long等已经实现了这个接口。

　　对于这个方法和equals方法有类似的地方，equals强调的更多是相等于否，而compareTo强调更多的比较，如果x < y，则返回-1；x = y，则返回0；x > y，则返回1。实现这个方法时同样需要遵循几个规则：

1. 自反性，如果x <y ，那么x.compareTo(y)返回-1，同理y.compareTo则返回1；
2. 传递性，如果x.compareTo(y)返回-1，y.compareTo(z)返回-1，则x.compareTo(z)也应该返回-1；
3. 同一性，如果x.compareTo(y)返回0（x = y），那么若x.compareTo(z)返回-1时，y.compareTo(z)也应该返回-1。

　　有兴趣的可以查看String类中对于compareTo方法的实现，它的排序规则是将字符串转换为字符数组逐个按照字典序排序。

Comparator

int compare(T o1, T o2)

boolean equals(Object obj)

　　这个接口在JDK8中对它进行了较大的改进，在JDK8之前只包含上面两个方法，而JDK8则达到了18个方法，其中都是接口的default方法，和static静态方法，所以并不需要在实现时额外实现。

　　在JDK8中该类添加了@FunctionalInterface函数式接口的注解，函数式接口表明在接口中只含有一个方法作为Lambda表达式的数据类型，在《JDK8的新特性——Lambda表达式》中有提到，Java中定义如果覆盖了Object中的方法则不算，所以在Comparator接口中只有一个compare方法。对于@FunctionalInteface注解可加不可加，加上只是为了让编译器做更好的检查，要求只能定义一个方法，不加编译器便不对此进行检查。

　　compare方法和compareTo方法类似，它同样需要满足上面提到的：自反性、传递性、同一性。并且它强调，不必严格满足“(compare(x, y)==0) == (x.equals(y))”，当然最好说明白。

　　对于这个类，更多的是需要理解学习它所运用的设计模式——策略模式。策略模式，不改变对象自身，而是用另一个对象来改变它的行为。例如，超市减价操作，有10件商品需要统一降价1半进行处理，我们可以在这10件商品的价格上全部做修改减少至它的一半，10件好处理，如果N件呢，甚至我们还需要对其进行降价呢？此时我们则可以使用一种“策略”——商品全部打5折。这就是利用另外一个对象来改变一个对象的行为，而不是简单粗暴地修改原有对象。说回此处，如果List中的元素本身没有实现Comparable接口，但我们需要对它进行排序，我们可以对原有对象进行修改让它实现Comparable接口，但凡涉及修改代码都不优美，此时我们则可以利用策略模式，也就是实现一个Comparator接口对集合中的元素进行排序。

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