Java Comparable & Comparator

从排序说起

    在一些数组或者列表排序的场景中，需要对一系列的元素按照某种要求排序。典型的情况就是按照自然顺序排序。我们常用到的就是比如Collection.sort()和Arrays.sort()这几个方法。Collections.sort()和Arrays.sort()两个方法的具体签名形式如下：

 

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)

public static void sort(Object[] a)

 通常，我们在调用sort方法的时候，需要传入的元素是可以比较的。否则，在排序方法中，无法比较元素的大小，也就无法确定排序的位置了。在Java集合框架中Comparable和Comparator两个接口，就是用来进行比较的。

 

Comparable

Comparable接口定义类的自然顺序，实现这个接口的类可以按照这种方式来排序。也就是说，在前面的方法里，如果传入的元素实现了Comparable接口，sort方法返回的结果就是自然排序的。

Comparable接口的定义形式如下：

 

public interface Comparable<T> {

 public int compareTo(T o);

}

 一段典型的利用该因素实现排序的代码如下：

 

String[] strs = {"dog", "horse", "zebra", "cow", "cat"};

Arrays.sort(strs);

// 排序后的结果为 {"cat", "cow", "dog", "horse", "zerba"}

 

Comparator

Comparable接口在处理自然排序的时候确实很方便，但是也有一些不足的地方。

1. 首先，传入的数组或者列表必须所有的元素都实现了Comparable。

2. 接口实现的只是自然排序，如果有其他的要求，比如说倒序或者其他特定的顺序，则不能适应其中的变化。更典型的情况就是比如说有一个集合类，要求实现针对不同要求的排序。只是单独针对Comparable这个接口来说是不够的。

 

这个时候，就是Comparator派上用场的地方了。

Comparator接口的定义形式如下：

public interface Comparator<T> {


  int compare(T o1, T o2);
}

如果我们需要实现不同形式的排序，可以通过实现Comparator接口的compare方法，然后通过调用sort方法来实现。

sort方法的签名因为牵涉到Comparator，稍微有点不同。签名形式如下：

public static <T> void sort(T[] a,
            Comparator<? super T> c)

 在实际代码中，当我们需要实现一个特定顺序的排序的话，我们可以采用类似如下的方式：

// 1. 实现Comparator，假设为String类型

StringComp implements Comparator<String> {
    public int compare(String strA, String strB) {
      ....
    }
}


// 2. 在后续的sort方法中，将实现的StringComp类作为参数传入
String[] str = {"d", "a", "c", "f", "g"};

StringComp strComp = new StringComp();

Arrays.sort(str, strComp);

 Comparator背后

采用Comparator貌似是一种手法。它背后其实就蕴含了一点基本的面向对象设计的思想。

在前面我们使用Comparable的时候，如果实现其他形式的排序则面临一定的困难，尤其是在Comparable接口本身就定义死为只能做自然排序的情况下。这个时候，其他不同形式的排序要求就相当于是一种变化。

利用面向对象里面“将变化的地方封装起来”这一条原则。我们可以将比较这一部分提升为一个变量来单独定义。同时，因为变化形式可以有多样，结合面向抽象而不是具体实现类的原则，我们就可以得出将变化的部分抽象成一个Comparator的接口，然后让不同实现方法实现该接口的结论。

如果见过一些设计模式的话，这其实也是一种Strategy模式的应用。

 

PS: 晕死，没有一个好用的UML画图工具，想描个图都这么麻烦。

评论

2 楼 frank-liu 2012-03-04  

一般能放进去排序的默认都实现了这个compareTo，不过考虑到如果后续排序需求的变化的话，改写这方法就不太合适了。

1 楼 mikelij 2012-03-04  

跟dotnet有点象。dotnet学java的吧？
如果改写Comparable的compareTo方法，是不是也可以实现不同的排序？