java 中Comparable与Comparator详解

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今天查看TreeMap的源码，发现其键必须是实现Comparable或者Comparator的接口时产生了一些兴趣，比如在TreeMap中的put方法分别对Comparable和Comparator接口分别进行处理。那么疑问就来了，Comparable和Comparator接口的区别是什么，Java中为什么会存在两个类似的接口？

  Comparable和Comparator接口都是用来比较大小的，首先来看一下Comparable的定义：

 package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable {
  public int compareTo(T o);
}

  Comparator的定义如下：

package java.util;
public interface Comparator {
  int compare(T o1, T o2);
  boolean equals(Object obj);
}

  Comparable对实现它的每个类的对象进行整体排序。这个接口需要类本身去实现（这句话没看懂？没关系，接下来看个例子就明白了）。若一个类实现了Comparable 接口，实现 Comparable 接口的类的对象的 List 列表 ( 或数组)可以通过 Collections.sort（或 Arrays.sort）进行排序。此外，实现 Comparable 接口的类的对象 可以用作 “有序映射 ( 如 TreeMap)” 中的键或 “有序集合 (TreeSet)” 中的元素，而不需要指定比较器。

  举例（类Person1实现了Comparable接口）

package collections;

public class Person1 implements Comparable
{
  private int age;
  private String name;

  public Person1(String name, int age)
  {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  @Override
  public int compareTo(Person1 o)
  {
    return this.age-o.age;
  }
  @Override 
  public String toString()
  {
    return name+":"+age;
  }
}

  可以看到Person1实现了Comparable接口中的compareTo方法。实现Comparable接口必须修改自身的类，即在自身类中实现接口中相应的方法。

  测试代码：

 Person1 person1 = new Person1("zzh",18);
    Person1 person2 = new Person1("jj",17);
    Person1 person3 = new Person1("qq",19);

    List list = new ArrayList<>();
    list.add(person1);
    list.add(person2);
    list.add(person3);

    System.out.println(list);
    Collections.sort(list);
    System.out.println(list);

  输出结果：

[zzh:18, jj:17, qq:19]
[jj:17, zzh:18, qq:19]

  如果我们的这个类无法修改，譬如String，我们又要对其进行排序，当然String中已经实现了Comparable接口，如果单纯的用String举例就不太形象。对类自身无法修改这就用到了Comparator这个接口（策略模式）。

public final class Person2
{
  private int age;
  private String name;

  public Person2(String name, int age)
  {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  @Override 
  public String toString()
  {
    return name+":"+age;
  }

  //getter and setter方法省略....
}

  如类Person2，这个类已经固定，无法进行对其类自身的修改，也修饰词final了，你也别想继承再implements Comparable，那么此时怎么办呢？在类的外部使用Comparator的接口。如下测试代码：

 Person2 p1 = new Person2("zzh",18);
    Person2 p2 = new Person2("jj",17);
    Person2 p3 = new Person2("qq",19);
    List list2 = new ArrayList();
    list2.add(p1);
    list2.add(p2);
    list2.add(p3);
    System.out.println(list2);
    Collections.sort(list2,new Comparator(){

      @Override
      public int compare(Person2 o1, Person2 o2)
      {
        if(o1 == null || o2 == null)
          return 0;
        return o1.getAge()-o2.getAge();
      }

    });
    System.out.println(list2);

  输出结果：

[zzh:18, jj:17, qq:19]
[jj:17, zzh:18, qq:19] 

  这里（public static void sort(List list, Comparator<? super T> c) ）采用了内部类的实现方式，实现compare方法，对类Person2的list进行排序。

  再譬如博主遇到的真实案例中，需要对String进行排序，且不区分大小写，我们知道String中的排序是字典排序，譬如：A a D排序之后为A D a，这样显然不对，那么该怎么办呢？同上（下面代码中的list是一个String的List集合）：

 Collections.sort(list, new Comparator()
    {
      @Override
      public int compare(String o1, String o2)
      {
        if(o1 == null || o2 == null)
          return 0;
        return o1.toUpperCase().compareTo(o2.toUpperCase());
      }
    });

  这样就可以实现不区分大小进行排序String的集合了，是不是很方便~

  细心的同学可能会有疑问，明明在Comparator接口中定义了两个方法，为什么继承的时候只实现了一个方法，难道要颠覆我对Java接口常识的理解了嚒？

  实际上，我们知道当一个类没有显式继承父类的时候，会有一个默认的父类，即java.lang.Object，在Object类中有一个方法即为equals方法，所以这里并不强制要求实现Comparator接口的类要实现equals方法，直接调用父类的即可，虽然你显式的实现了equals()方法 will be a better choice~

  在《Effective Java》一书中，作者Joshua Bloch推荐大家在编写自定义类的时候尽可能的考虑实现一下Comparable接口，一旦实现了Comparable接口，它就可以跟许多泛型算法以及依赖于改接口的集合实现进行协作。你付出很小的努力就可以获得非常强大的功能。

  事实上，Java平台类库中的所有值类都实现了Comparable接口。如果你正在编写一个值类，它具有非常明显的内在排序关系，比如按字母顺序、按数值顺序或者按年代顺序，那你就应该坚决考虑实现这个接口。

  compareTo方法不但允许进行简单的等同性进行比较，而且语序执行顺序比较，除此之外，它与Object的equals方法具有相似的特征，它还是一个泛型。类实现了Comparable接口，就表明它的实例具有内在的排序关系，为实现Comparable接口的对象数组进行排序就这么简单： Arrays.sort(a);

  对存储在集合中的Comparable对象进行搜索、计算极限值以及自动维护也同样简单。列如，下面的程序依赖于String实现了Comparable接口，它去掉了命令行参数列表中的重复参数，并按字母顺序打印出来：

public class WordList{
  public static void main(String args[]){
    Set s = new TreeSet();
    Collections.addAll(s,args);
    System.out.println(s);
  }
}

  Comparable 是排序接口；若一个类实现了 Comparable 接口，就意味着 “该类支持排序”。而 Comparator 是比较器；我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个 “该类的比较器” 来进行排序。

  前者应该比较固定，和一个具体类相绑定，而后者比较灵活，它可以被用于各个需要比较功能的类使用。可以说前者属于 “静态绑定”，而后者可以 “动态绑定”。

  我们不难发现：Comparable 相当于 “内部比较器”，而 Comparator 相当于 “外部比较器”。

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