夯实Java基础（十五）——Java中Comparable和Comparator

1、前言

对于Java中的对象，我们只能使用基本运算符==、！=来判断一下地址是否相等，不能使用>、<来比较大小。但是在实际的开发中，我们需要对对象进行排序，也就是比较大小，那么应该如何实现呢？这就涉及到了Java中的两个常用的接口Comparable<T>和Comparator<T>的实现了。下面通过示例学习这两个接口的使用。

2、Comparable接口

Comparable是一个基于排序接口，它是自然排序。该接口中只有一个compareTo(Obj o)方法，用于给一个类的多个实例比较大小，进而完成排序。也就是说某个类实现了Comparable接口，就意味着该类支持排序。通过实现类重写compareTo(Obj o)方法，从而规定多个实例的自然顺序，然后使用Arrays.sort 或Collections.sort 方法对数组对象或List对象进行排序。

用String举一个简单的例子：

 public class CompareTest {
     public static void main(String[] args) {
         String[] str=new String[]{"AA","EE","DD","CC","FF","BB"};
         Arrays.sort(str);
         System.out.println(Arrays.toString(str));
     }
 }

运行结果为：

可以发现，在使用Arrays.sort(str)之后就完成了排序，但是我们并没有调用compareTo(Obj o)方法。我们知道String源码中实现了Comparable接口并且重写该接口的方法，在使用Arrays.sort(str)时sort方法内部间接的调用了String的compareTo(Obj o)方法，所以我们直接就看到了排序的结果。像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo方法，都清晰的给出了比较两个对象的方式，可以自行去看一下String重写的compareTo方法的源码。但是在重写compareTo(Obj o)方法时都需要遵循这三个规则：

①、如果比较者（即this当前对象）大于被比较者（即compareTo方法里面的形参），则返回正整数。

②、如果比较者小于被比较者，那么返回负整数。

③、如果比较者等于被比较者，那么返回零。

自定义的类是无法排序的，但是通过实现Comparable接口之后就可以实现，然后通过Arrays.sort 或Collections.sort 方法排序。我们来看一个自己定义的类怎么使用Comparable接口进行排序：

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

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

     public String getName() {
         return name;
     }

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

     public int getAge() {
         return age;
     }

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

     //按名字排序
     @Override
     public int compareTo(Object o) {
         if(o instanceof Person){
             Person p= (Person) o;
             //name是String类型，这里直接调用String的compareTo
             if (this.name.compareTo(p.name)>0){
                 return 1;
             }else if(this.name.compareTo(p.name)<0){
                 return -1;
             }else{
                 return 0;
             }
         }else{
             throw new RuntimeException("传入数据类型不一致...");
         }
     }

     public static void main(String[] args) {
         Person[] p=new Person[5];
         p[0]=new Person("Jack",23);
         p[1]=new Person("Marry",13);
         p[2]=new Person("Tom",18);
         p[3]=new Person("John",33);
         p[4]=new Person("Thomas",41);
         System.out.println("排序前------------");
         for (Person person : p) {
             System.out.print(person.getName()+":"+person.getAge()+"\n");
         }
         System.out.println("排序后------------");
         Arrays.sort(p);
         for (Person person : p) {
             System.out.print(person.getName()+":"+person.getAge()+"\n");
         }
     }
 }

运行结果为：

在Person类中实现了Comparable接口并且重写compareTo(Obj o)方法，然后我们按照名字排序，可以发现它默认的排序方式是升序，如果要降序则可以在返回值前面加一个负号。

3、Comparator接口

Comparator也是一个排序接口，它和Comparable功能是一样的，但是它是定制排序。怎么来理解定制排序呢？如果某个类没有实现Comparable接口，而该类本身是不支持排序的，那么我们就可以使用Comparator来进行排序，或者我们自定义类实现了Comparable接口后，但是自定义类的代码不能再更改了，这时需要改变comparaTo(Obj o)方法中排序的方式，此时也可以选择定制排序Comparator。Comparator接口中有一个compare(T o1, T o2)方法和compareTo(Obj o)类似，定义排序的规则一样:

o1>o2，返回值为正整数。

o1<o2，返回值为负整数。

o1=o2，返回值为零。

同样使用String简单举例：

 public class CompareTest {
     public static void main(String[] args) {
         String[] str=new String[]{"AA","EE","DD","CC","FF","BB"};
         //使用匿名内部类直接创建
         Arrays.sort(str, new Comparator<String>() {
             @Override
             public int compare(String o1, String o2) {
                 if (o1.compareTo(o2)>0){
                     return 1;
                 }else if (o1.compareTo(o2)<0){
                     return -1;
                 }else{
                     return 0;
                 }
             }
         });
         System.out.println(Arrays.toString(str));
     }
 }

我们知道接口是不能被实例化的，这里是匿名内部类的知识，可以自行去度娘寻找答案。

自定义类使用Comparator进行排序：

 public class Person{
     private String name;
     private int age;

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

     public String getName() {
         return name;
     }

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

     public int getAge() {
         return age;
     }

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

     public static void main(String[] args) {
         Person[] p=new Person[5];
         p[0]=new Person("Jack",23);
         p[1]=new Person("Marry",13);
         p[2]=new Person("Tom",18);
         p[3]=new Person("John",33);
         p[4]=new Person("Thomas",41);
         System.out.println("排序前------------");
         for (Person person : p) {
             System.out.print(person.getName()+":"+person.getAge()+"\n");
         }
         System.out.println("排序后------------");
         Arrays.sort(p, new Comparator<Person>() {
             //按照年龄默认排序，如果年龄相同则按照名字默认排序
             @Override
             public int compare(Person o1, Person o2) {
                 if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person) {
                     if (o1.age > o2.age) {
                         return 1;
                     }else if (o1.age<o2.age){
                         return -1;
                     }else   {
                         return o1.name.compareTo(o2.name);
                     }
                 }else{
                     throw new RuntimeException("传入数据类型不一致...");
                 }
             }
         });
         for (Person person : p) {
             System.out.print(person.getName()+":"+person.getAge()+"\n");
         }
     }
 }

程序运行结果：

这样就使用Comparator定制排好序了。

4、小结

小结一下Comparable和Comparator的使用和区别：

①、Comparable是java.lang包下的，而Comparator是java.util包下的。

②、Comparable可以看做是内部比较器，而Comparator是外部比较器。

③、Comparable是自然排序，Comparator是定制排序。

④、如果某个类没有实现Comparable接口，而该类本身是不支持排序的，那么我们就可以使用Comparator来进行定制排序。

⑤、或者我们自定义类实现了Comparable接口后，但是自定义类的代码不能再更改了，这时需要改变compareTo(Obj o)方法中排序的方式，此时也可以选择定制排序Comparator。

这两种方法各有优劣：某个类实现了Comparable接口后，在任何地方都可以比较大小，但是有时候需要修改其比较的方式，则需要修原有的代码。而用Comparator的好处就是不需要修改原有代码， 而是另外实现一个比较器， 当某个自定义的对象需要作比较的时候，把比较器和对象一起传递过去就可以比大小了， 并且在Comparator 里面用户可以自己实现复杂的可以通用的逻辑，使其可以匹配一些比较简单的对象，那样就可以节省很多重复劳动了。