OpenJDK源码研究笔记(二)-Comparable和Comparator2个接口的作用和区别(一道经典的Java笔试面试题)

Comparable和Comparator是JDK中定义的2个比较接口，很相似，但又有所不同。

这2个接口的作用和区别也是Java中的常见经典面试题。

下面我们就来详细介绍下这2个接口的定义、作用、区别、模式、应用场景和代码案例。

定义

public interface Comparable<T> {
   public int compareTo(T o);
}
public interface Comparator<T> {
   int compare(T o1, T o2);
   boolean equals(Object obj);
}

作用

用来实现集合中元素的比较和排序。

区别

Comparable强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort（和 Arrays.sort）进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。

Comparator强行对某个对象 collection 进行整体排序 的比较函数。可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序 set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。

可以说一个是自已完成比较，一个是外部程序实现比较的差别而已。

模式

用 Comparator 是策略模式（strategy design pattern），就是不改变对象自身，而用一个策略对象（strategy object）来改变它的行为。

Comparator可以看成一种算法的实现，将算法和数据分离。

应用场景

Comparator也可以在下面两种环境下使用：
1、类的设计师没有考虑到比较问题而没有实现Comparable，可以通过Comparator来实现排序而不必改变对象本身。
2、可以使用多种排序标准，比如员工按照员工号、年龄、名字 升序或降序排序等。

代码案例

//员工
public class Employee implements Comparable<Employee> {
    // 员工号
    private int no;
    // 员工的年龄
    private int age;
    // 员工的姓名
    private String name;

    public Employee() {
        super();
    }

    public Employee(int no, int age, String name) {
        super();
        this.no = no;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 自然排序按照员工号的顺序
    public int compareTo(Employee obj) {
        Employee employee = (Employee) obj;
        return this.no - employee.no;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee [no=" + no + ", age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + no;
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Employee other = (Employee) obj;
        if (no != other.no)
            return false;
        return true;
    }

}

/**
 *
 * 按照员工的年龄进行比较的比较器。
 */
public class AgeComparator implements Comparator<Employee> {

    @Override
    public int compare(Employee o1, Employee o2) {
        return o1.getAge()-o2.getAge();
    }

}

/**
 *
 *按照员工的名字进行比较的比较器
 *
 */
public class NameComparator implements Comparator<Employee> {

    @Override
    public int compare(Employee o1, Employee o2) {
        return o1.getName().compareTo(o2.getName());
    }

}

public class EmployeeTest {

    public static void main(String[] args) {
        Employee employee1 = new Employee(169, 24, "LeiWen");
        Employee employee2 = new Employee(152, 27, "FansUnion");

        List<Employee> employeeList = new ArrayList<Employee>();
        employeeList.add(employee1);
        employeeList.add(employee2);

        // 原始排序
        println("原始排序");
        println(employeeList);

        // 自然排序，默认排序
        println("默认no升序排序");
        Collections.sort(employeeList);
        println(employeeList);

        // 按名字排序
        println("自定义name升序排序");
        Collections.sort(employeeList,new NameComparator());
        println(employeeList);

        // 按年龄排序
        println("自定义age升序排序");
        Collections.sort(employeeList,new AgeComparator());
        println(employeeList);
    }

    private static void println(String str){
        System.out.println(str);
    }
    private static void println(List<Employee> employeeList) {
        System.out.println(employeeList);
    }
}

运行结果

原始排序
[Employee [no=169, age=24, name=LeiWen], Employee [no=152, age=27, name=FansUnion]]
默认no升序排序
[Employee [no=152, age=27, name=FansUnion], Employee [no=169, age=24, name=LeiWen]]
自定义name升序排序
[Employee [no=152, age=27, name=FansUnion], Employee [no=169, age=24, name=LeiWen]]
自定义age升序排序
[Employee [no=169, age=24, name=LeiWen], Employee [no=152, age=27, name=FansUnion]]

参考资料

http://www.iteye.com/problems/3025

http://ctzlylc.blog.163.com/blog/static/61967136201165981283/

JDK API中文参考手册

OpenJDK源码

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原文参见：http://FansUnion.cn/articles/2808 小雷网(FansUnion.cn)