Java元素排序Comparable與Comparator的區別
兩者比較結構圖：
在 Java 語言中，Comparable 和 Comparator 都是用來進行元素排序的，但二者有著本質的區別。它們兩也是常見的面試題，所以今天我們一起來盤它。
1.字面含義不同
我們先從二者的字面含義來理解它，Comparable 翻譯為中文是“比較”的意思，而 Comparator 是“比較器”的意思。Comparable 是以 -able 結尾的，表示它自身具備著某種能力，而 Comparator 是以 -or 結尾，表示自身是比較的參與者，這是從字面含義先來理解二者的不同。
2.用法不同
二者都是頂級的接口，但擁有的方法和用法是不同的，下面我們分別來看。
2.1 Comparable
Comparable 接口隻有一個方法 compareTo，實現 Comparable 接口並重寫 compareTo 方法就可以實現某個類的排序瞭，它支持 Collections.sort 和 Arrays.sort 的排序。
在我們沒有使用 Comparable 時，程序的執行是這樣的：
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.ToString;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ComparableExample {
public static void main(String[] args) {
// 創建對象
Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
// 添加到集合
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(p1);
list.add(p2);
list.add(p3);
// 打印集合信息
list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
"：" + p.getAge()));
}
}
// 以下 set/get/toString 都使用的是 lombok 提供的註解
@Getter
@Setter
@ToString
class Person {
private int id;
private int age;
private String name;
public Person(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
}
程序執行結果如下：
從上圖可以看出，當自定義類 Person 沒有實現 Comparable 時，List 集合是沒有排序的，隻能以元素的插入順序作為輸出的順序。
然而這個時候，老板有一個需求：需要根據 Person 對象的年齡 age 屬性進行倒序，也就是根據 age 屬性從大到小進行排序，這個時候就可以請出，我們本文的主角：Comparable 出場瞭。
Comparable 的使用是在自定義對象的類中實現 Comparable 接口，並重寫 compareTo 方法來實現自定義排序規則的，具體實現代碼如下：
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.ToString;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class ComparableExample {
public static void main(String[] args) {
// 創建對象
Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
// 添加對象到集合
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(p1);
list.add(p2);
list.add(p3);
// 進行排序操作(根據 Person 類中 compareTo 中定義的排序規則)
Collections.sort(list);
// 輸出集合中的順序
list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
"：" + p.getAge()));
}
}
// 以下 set/get/toString 都使用的是 lombok 提供的註解實現的
@Getter
@Setter
@ToString
static class Person implements Comparable<Person> {
private int id;
private int age;
private String name;
public Person(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
@Override
public int compareTo(Person p) {
return p.getAge() - this.getAge();
}
}
程序的執行結果如下圖所示：
2.2 compareTo 排序方法說明
compareTo 方法接收的參數 p 是要對比的對象，排序規則是用當前對象和要對比的對象進行比較，然後返回一個 int 類型的值。正序從小到大的排序規則是：使用當前的對象值減去要對比對象的值；而倒序從大到小的排序規則剛好相反：是用對比對象的值減去當前對象的值。
註意事項：如果自定義對象沒有實現 Comparable 接口，那麼它是不能使用 Collections.sort 方法進行排序的，編譯器會提示如下錯誤：
2.3 Comparator
Comparator 和 Comparable 的排序方法是不同的，Comparable 排序的方法是 compareTo，而 Comparator 排序的方法是 compare，具體實現代碼如下：
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class ComparatorExample {
public static void main(String[] args) {
// 創建對象
Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
// 添加對象到集合
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(p1);
list.add(p2);
list.add(p3);
// 進行排序操作(根據 PersonComparator 中定義的排序規則)
Collections.sort(list, new PersonComparator());
// 輸出集合中的順序
list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
"：" + p.getAge()));
}
}
/**
* 用於 Person 類的比較器
*/
class PersonComparator implements Comparator<Person> {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p2.getAge() - p1.getAge();
}
}
@Getter
@Setter
class Person {
private int id;
private int age;
private String name;
public Person(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
}
}
程序的執行結果如下圖所示：
3.擴展：Comparator 匿名類
Comparator 除瞭可以通過創建自定義比較器外，還可以通過匿名類的方式，更快速、便捷的完成自定義比較器的功能，
具體的代碼實現如下：
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class ComparatorExample {
public static void main(String[] args) {
// 構建並添加數據
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person(1, 18, "Java"));
list.add(new Person(2, 20, "MySQL"));
list.add(new Person(3, 6, "Redis"));
// 使用 Comparator 匿名類的方式進行排序
list.sort(new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person p1, Person p2) {
return p2.getAge() - p1.getAge();
}
});
// 打印集合數據
list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
"：" + p.getAge()));
}
}
@Getter
@Setter
static class Person {
private int id;
private int age;
private String name;
public Person(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
}
程序的執行結果如下圖所示：
4.使用的場景不同
通過上面示例的實現代碼我們可以看出，使用 Comparable 必須要修改原有的類，也就是你要排序那個類，就要在那個中實現 Comparable 接口並重寫 compareTo 方法，所以 Comparable 更像是“對內”進行排序的接口。
而 Comparator 的使用則不相同，Comparator 無需修改原有類。也就是在最極端情況下，即使 Person 類是第三方提供的，我們依然可以通過創建新的自定義比較器 Comparator，來實現對第三方類 Person 的排序功能。也就是說通過 Comparator 接口可以實現和原有類的解耦，在不修改原有類的情況下實現排序功能，所以 Comparator 可以看作是“對外”提供排序的接口。
總結
Comparable 和 Comparator 都是用來實現元素排序的，它們二者的區別如下：
- Comparable 是“比較”的意思，而 Comparator 是“比較器”的意思；
- Comparable 是通過重寫 compareTo 方法實現排序的，而 Comparator 是通過重寫 compare 方法實現排序的；
- Comparable 必須由自定義類內部實現排序方法，而 Comparator 是外部定義並實現排序的。
所以用一句話總結二者的區別：Comparable 可以看作是“對內”進行排序接口，而 Comparator 是“對外”進行排序的接口。
到此這篇關於Java元素排序Comparable與Comparator的區別的文章就介紹到這瞭,更多相關 Comparable與Comparator 內容請搜索LevelAH以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持LevelAH！
推薦閱讀：
- 淺談Java中Collections.sort對List排序的兩種方法
- java集合進行排序的方式總結
- java Comparator.comparing排序使用示例
- Java實現ArrayList排序的方法詳解
- Java stream sorted使用 Comparator 進行多字段排序的方法