怎么使用Lambda表达式简化Comparator的使用问题

这篇“怎么使用Lambda表达式简化Comparator的使用问题”文章的知识点大部分人都不太理解，所以小编给大家总结了以下内容，内容详细，步骤清晰，具有一定的借鉴价值，希望大家阅读完这篇文章能有所收获，下面我们一起来看看这篇“怎么使用Lambda表达式简化Comparator的使用问题”文章吧。

Comparator 接口

使用集合时，如果需要实现集合元素排序的话，通常有两种选择，元素本身实现 Comparable 接口或者集合使用 Comparator 对象实现排序。这里来介绍一个 Comparator 这个类。

接口简介

Comparator 是一个函数式接口，这个可以从它的定义上看出来。它具有这个注解：@FunctionalInterface。

这个注解标注此接口属于函数式接口，意味着只能有一个抽象方法，但是带你进去看，你会发现两个抽象方法！

int compare(T o1, T o2);boolean equals(Object obj);

这并不是定义错误，而是上面那个注解（@FunctionalInterface）的文档里有说明：如果接口声明了一个覆盖了 java.lang.Object 的全局方法之一的抽象方法，那么它不会计入接口的抽象方法数量中，因为接口的任何实现都将具有 java.lang.Object 或者其它地方的实现。 因此，它确实是只有一个抽象方法：

int compare(T o1, T o2);

定义一个示例类用来演示：Dog类

package com.draGon;public class Dog {private String name;private int age;private double weight;public Dog(String name, int age, double weight) {super();this.name = name;this.age = age;this.weight = weight;}//省略 getter 和 setter 方法，使用 IDE 自动生成比较方便。//下面两个方法，也都可以自动生成。@Overridepublic String toString() {return "Dog [name=" + name + ", age=" + age + ", weight=" + weight + "]";}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());long temp;temp = Double.doubleToLongBits(weight);result = prime * result + (int) (temp ^ (temp >>> 32));return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Dog other = (Dog) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;if (Double.doubleToLongBits(weight) != Double.doubleToLongBits(other.weight))return false;return true;}}

接口方法介绍

这个接口虽然是一个函数式接口，但是它的方法可不少！所以，它可以实现非常丰富的排序功能！

直接使用接口的抽象方法创建 Comparator 对象

**排序规则是按照年龄升序。我这里使用的表达式为：

o1.getAge()-o2.getAge();

如果想要实现反序，调换 o1和o2的位置即可，但是我们不使用这种方式。下面会使用更加方便的方式。
**

1.使用原始的匿名内部类方式，实现 Comparator 对象。

package com.dragon;import java.util.ArrayList;import java.util.Comparator;import java.util.List;public class ComparatorTest {public static void main(String[] args) {//测试使用的集合，下面不再提供，只提供方法的实现。List<Dog> dogList = new ArrayList<>();dogList.add(new Dog("小黑", 3, 37.0));dogList.add(new Dog("二哈", 2, 40.0));dogList.add(new Dog("泰迪", 1, 8.0));dogList.add(new Dog("大黄", 4, 55.0));rawComparator(dogList);}static void rawComparator(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(new Comparator<Dog>() {@Overridepublic int compare(Dog o1, Dog o2) {return o1.getAge()-o2.getAge();}});dogList.forEach(System.out::println);}}

说明：这样显得较为繁琐，不够体现代码的简介，下面使用Java8的 lambda 表达式来改写。

运行结果：

2.使用Java8 的lambda 表达式来简化代码

static void lambda(List<? extends Dog> dogList) {Comparator<Dog> c = (dog1, dog2)->dog1.getAge() - dog2.getAge();dogList.sort(c);dogList.forEach(System.out::println);}

3.舍去中间变量 c，进一步简化代码

static void lambda2(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort((dog1, dog2)->dog1.getAge() - dog2.getAge());dogList.forEach(System.out::println);}

总结：基本上，我们第一次接触 lambda 的话，都会去学习写这个表达式，感觉使用起来特别的方便，达到了简化代码的目的。

接口中的静态方法和默认创建 Comparator 对象

comparing 方法（静态）

接口中有一个静态方法 comparing，使用起来也特别的方便，基本上可以代替上面的那种方式了，它的参数为：Function<? super T, ? extends U> keyExtractor，这需要传入一个 lambda 表达式。虽然这些方法的定义很复杂，但是使用起来却感觉很简单，复杂的事情都被别人做了。

comparing 方法源码

public static <T, U extends Comparable<? super U>> Comparator<T> comparing(            Function<? super T, ? extends U> keyExtractor){    Objects.requireNonNull(keyExtractor);    return (Comparator<T> & Serializable)        (c1, c2) -> keyExtractor.apply(c1).compareTo(keyExtractor.apply(c2));}

1.使用 comparing方法创建 Comparator 对象

static void lambda3(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getAge));dogList.forEach(System.out::println);}

说明： 通过上面的源码可以看到，c1 和 c2 的位置是固定的（排序是固定的升序方式），它是通过 Function 接口，调用apply方法，生成一个对象，然后调用 compareTo 方法进行比较的。（例如，我们传进去的是age，类型为int，但是通过apply会返回 Integer类型。因为包装类型和 String 类都实现了 Comparable 接口。）

注意： 如果不使用方法引用的话，那么 Dog::getAge 应该被替换为：

(dog1, dog2)->dog1.getAge() - dog2.getAge()

不过，这样做显然就是去了简介性。

2.使用重载的 comparing 方法创建 Comparator 对象

comparing 方法源码

 public static <T, U> Comparator<T> comparing(            Function<? super T, ? extends U> keyExtractor,            Comparator<? super U> keyComparator) {     Objects.requireNonNull(keyExtractor);     Objects.requireNonNull(keyComparator);     return (Comparator<T> & Serializable)         (c1, c2) -> keyComparator.compare(keyExtractor.apply(c1),                                           keyExtractor.apply(c2)); }

说明： 它比上面的 comparing 方法多了一个参数，意味着它可以实现更丰富的比较操作。而且，这个参数也是一个 Comparator 对象。

好了，下面使用这个方法，来实现按照年龄逆序排序。

static void lambda4(List<? extends Dog> dogList) {//它的第二个参数，可能会引起困惑，第二个参数的类型就是第一个参数指定的类型（如果是基本类型，则为对应的包装类）dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getAge, (age1, age2)->age2-age1));dogList.forEach(System.out::println);}

注意： 这里的第二个参数中的 age1 和 age2 的实际类型为 Integer而不是 int，可以直接相减的原因是因为自动拆箱机制，所以这里推荐更换为：

说明： 这样看起来，似乎不够简洁，下面将使用更加简洁的方式来实现逆序排序。

(age1, age2)->age2.compareTo(age1)

运行结果：

3.使用comparing方法的更加简洁形式
Comparator 具有一个静态的方法，它的功能很简单就是逆序。

static void lambda5(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getAge, Comparator.reverseOrder()));dogList.forEach(System.out::println);}

这样，代码就显得简洁多了，当然了，还可以使用一个默认方法当到同样的目的。

static void lambda55(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getAge).reversed());dogList.forEach(System.out::println);}

thenComparing 方法（默认）

thenComparing 方法源码：

default <U extends Comparable<? super U>> Comparator<T> thenComparing(            Function<? super T, ? extends U> keyExtractor){    return thenComparing(comparing(keyExtractor));}

有时候，会碰到这样的需求，需要使用多种排序方法，而不是单纯的一种。例如使用：姓名、年龄、体重进行排序。这时就需要使用 thenComparing 方法了。

static void lambda7(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getName).thenComparing(Dog::getAge).thenComparing(Dog::getWeight));dogList.forEach(System.out::println);}

说明1： 这里按照三个条件排序是指如果姓名相同了，再按照下一个排序，以此类推，所以你可能看不出来差别（这个结果和按照姓名排序一样，主要是排序的数据不太适合，但我不想换了。）。

说明2： 你仍然可以继续添加更多的排序规则，因为 thenComparing 方法也有重载的方法。

运行结果：

thenComparing 方法的重载方法源码：

 default <U> Comparator<T> thenComparing(            Function<? super T, ? extends U> keyExtractor,            Comparator<? super U> keyComparator) {     return thenComparing(comparing(keyExtractor, keyComparator)); }

它的第二个方法，也和上面的 comparing 方法作用相同，是自己实现一个key的比较器，这里就不再说明了。

适用于 Int、long 和 double 类型的 thenComapring 方法

default Comparator<T> thenComparingInt(ToIntFunction<? super T> keyExtractor) {    return thenComparing(comparingInt(keyExtractor));}  default Comparator<T> thenComparingLong(ToLongFunction<? super T> keyExtractor) {    return thenComparing(comparingLong(keyExtractor));}  default Comparator<T> thenComparingDouble(ToDoubleFunction<? super T> keyExtractor) {    return thenComparing(comparingDouble(keyExtractor));}

说明：这几个方法和上面的 thenComparing 方法作用基本相同，但是更加适合处理 int、long和double类型。如果需要排序的类型为这几个，使用这些方法很好，但是我还是喜欢通用的 thenComparing 方法，这里只演示一个 thenComparingDouble 方法：

static void thenComparingDouble() {List<Dog> dogList = new ArrayList<>();dogList.add(new Dog("小黑", 3, 37.0));dogList.add(new Dog("二哈", 2, 55.0));dogList.add(new Dog("泰迪", 1, 8.0));dogList.add(new Dog("大黄", 2, 40.0));dogList.sort(Comparator.comparing(Dog::getAge).thenComparingDouble(Dog::getWeight));dogList.forEach(System.out::println);}

运行结果：

如果去掉 thenComparingDouble 方法，运行结果为：
注意和上面的结果对比。

适用于 Int、long 和 double 类型的 comapring 方法

这三个方法，也是专门用于处理 int、long 和double类型的，和使用 comparing方法差不多。

public static <T> Comparator<T> comparingInt(ToIntFunction<? super T> keyExtractor) {        Objects.requireNonNull(keyExtractor);    return (Comparator<T> & Serializable)        (c1, c2) -> Integer.compare(keyExtractor.applyAsInt(c1), keyExtractor.applyAsInt(c2));} public static <T> Comparator<T> comparingLong(ToLongFunction<? super T> keyExtractor) {     Objects.requireNonNull(keyExtractor);     return (Comparator<T> & Serializable)         (c1, c2) -> Long.compare(keyExtractor.applyAsLong(c1), keyExtractor.applyAsLong(c2)); }public static<T> Comparator<T> comparingDouble(ToDoubleFunction<? super T> keyExtractor) {    Objects.requireNonNull(keyExtractor);    return (Comparator<T> & Serializable)        (c1, c2) -> Double.compare(keyExtractor.applyAsDouble(c1), keyExtractor.applyAsDouble(c2));}

这里演示 comparingInt 和 comparingDouble 两个方法的用法：
我感觉没什么区别，可能是我这个测试用例太简单了吧。

static void comparingToInt(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparingInt(Dog::getAge));dogList.forEach(System.out::println);}static void comparingToDouble(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort(Comparator.comparingDouble(Dog::getWeight));dogList.forEach(System.out::println);}

对于集合中含有 null 值元素的排序

static void nullSort() {List<String> strList = new ArrayList<>();strList.add("dog");strList.add("cat");strList.add(null);strList.add("Bird");strList.add(null);strList.sort(Comparator.comparing(String::length));strList.forEach(System.out::println);}

运行上面的代码，结果为：

说明：null 值是一个很头疼的问题，所以 Comparator接口也专门提供了处理null值得方法，它们都是对 null 值友好的方法（null-friendly）。

//null 值在前面。//Returns a null-friendly comparator that considers null to be less than non-null. public static <T> Comparator<T> nullsFirst(Comparator<? super T> comparator) {     return new Comparators.NullComparator<>(true, comparator); }//null 值在后面。//Returns a null-friendly comparator that considers null to be greater than non-null.public static <T> Comparator<T> nullsLast(Comparator<? super T> comparator) {    return new Comparators.NullComparator<>(false, comparator);}

因此，对于含有null值的元素进行排序，可以这样做：

public static void nullValueSort() {List<String> strList = new ArrayList<>();strList.add("dog");strList.add("cat");strList.add(null);strList.add("Bird");strList.add(null);//我一开始以为是一个字符常量呢？但是一想不对劲，原来是一个静态常量比较器。//这个是 String 类的比较器：CASE_INSENSITIVE_ORDER//null 值在前排序strList.sort(Comparator.nullsFirst(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER));strList.forEach(System.out::println);System.out.println("===================分隔符====================");//null 值在后排序strList.sort(Comparator.nullsLast(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER));strList.forEach(System.out::println);}

运行结果：
注：摆脱了，烦人的NullPointerException，哈哈。

接口中其它方法

reversed方法

in other Words, it returns a comparator that imposes the reverse of the natural ordering on a collection of objects that implement the Comparable interface。
换言之，它返回一个比较器，该比较器对实现可比较接口的对象集合施加与自然顺序相反的顺序。

说明： 由于它是默认方法，所以必须由比较器对象本身来调用，正好可以实现逆序操作。可以在创建比较器后继续调用这个方法，就可以实现逆序了。但是要注意它调用的顺序，它和下面这个 reverseOrder 方法还是不一样的，下面这个方法是静态方法，可以通过类直接调用。注意，用法上的区别就是了。

 default Comparator<T> reversed() {        return Collections.reverseOrder(this); }

reverseOrder 方法

public static <T extends Comparable<? super T>> Comparator<T> reverseOrder() {    return Collections.reverseOrder();}

如果直接使用这个方法，创建比较器对象的话，那么集合里面的元素必须使用 Comparable 接口。

static void reverseSort() {List<String> strList = new ArrayList<>();strList.add("dog");strList.add("cat");strList.add("Bird");strList.sort(Comparator.reverseOrder());strList.forEach(System.out::println);}

注意：这里有一个很有趣的地方，这个方法Comparator.reverseOrder()无法使用方法引用改写：Comparator::reverseOrder，具体原因我看了，但是不是太理解，就不说了。

运行结果：

补充： 晚上思考了一下，结合别人的答案，这里其实也是不难理解的。自所以不能使用方法引用，是因为它根本就不是 lambda 表达式。Lambda 表达式需要依赖一个函数式接口，也就是 Comparator 接口。它的作用就是一个简化，所以它的需要的参数就是 int compare(T o1, T o2); 的方法中的参数。

所以，如果这样写的话，会报一个错误。
The type Comparator does not define reverseOrder(String, String) that is applicable here

strList.sort(Comparator::reverseOrder);

因此，上面这个写法就是错误的了。它并不能使用lambda的形式改写。

reverseOrder 和 reversed联合使用

static void reverseSort() {List<String> strList = new ArrayList<>();strList.add("dog");strList.add("cat");strList.add("Bird");Comparator c = Comparator.reverseOrder().reversed();strList.sort(c);strList.forEach(System.out::println);}

说明：上面这个例子我不会添加泛型了，我无论怎么添加都是错误的，但是如果不添加泛型的话，那么编译就能通过了。但是这个东西的泛型似乎很奇怪，我也不太明白了，但是这个方法很有趣，反序的反序又是正序了。（这里存粹是娱乐一下，但是好像发现了好玩的东西。）

运行结果：

naturalOrder

定制排序里面居然有一个方法名叫做自然排序，这个方法感觉很有趣。但是使用的话，需要抑制一下 unchecked 警告。

@SuppressWarnings("unchecked")public static <T extends Comparable<? super T>> Comparator<T> naturalOrder() {    return (Comparator<T>) Comparators.NaturalOrderComparator.INSTANCE;}

方法注释里面说明了：

@param  <T> the {@link Comparable} type of element to be compared。

参数必须是 Comparable类型的，即实现 Comparable 接口。

自然排序：

@SuppressWarnings("unchecked")static void lambda6(List<? extends Dog> dogList) {dogList.sort((Comparator<Dog>) Comparator.naturalOrder());dogList.forEach(System.out::println);}

如果直接运行这个方法会产生问题，必须要先实现 Comparable接口才行，并重写 compareTo方法。

@Overridepublic int compareTo(Dog o) {return age-o.age;}

运行结果：

以上就是关于“怎么使用Lambda表达式简化Comparator的使用问题”这篇文章的内容，相信大家都有了一定的了解，希望小编分享的内容对大家有帮助，若想了解更多相关的知识内容，请关注编程网精选频道。