Java 8: Lambda表達式加強版Comparator和排序

時間 2019-12-01

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一、概述

在這篇教程裏，咱們將要去了解下即將到來的JDK 8（譯註，如今JDK 8已經發布了）中的Lambda表達式——特別是怎樣使用它來編寫Comparator和對集合（Collection）進行排序。html

這篇文章是Baeldung上的「Java ——迴歸基礎」（「Java – Back to Basic」）系列的一部分。java

首先，讓咱們先定義一個簡單的實體類：git

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

    public Human() {
        super();
    }

    public Human(final String name, final int age) {
        super();

        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // standard getters and setters
}
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二、不使用Lambda表達式的基本排序

在Java 8以前，對集合進行排序要爲Comparator建立一個匿名內部類用來排序：github

new Comparator<Human>() {
    @Override
    public int compare(Human h1, Human h2) {
        return h1.getName().compareTo(h2.getName());
    }
}
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簡單地用它來對Human實體列表進行排序：bash

@Test
public void givenPreLambda_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Collections.sort(humans, new Comparator<Human>() {
        @Override
        public int compare(Human h1, Human h2) {
            return h1.getName().compareTo(h2.getName());
        }
    });
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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三、使用Lambda表達式的基本排序

根據Lambda表達式的介紹，咱們如今能夠不使用匿名內部類，只使用簡單實用的語義就能夠獲得相同的結果。ide

(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
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相似地，咱們如今能夠像以前那樣來測試它的行爲：函數

@Test
public void whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    humans.sort((Human h1, Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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注意：咱們一樣使用新的sort API，這個API在Java 8裏被添加到java.util.List ——而不是舊的Collections.sort API。測試

四、沒有類型定義（ Type Definitions）的基本排序

咱們經過不指定類型定義來進一步簡化表達式 ——編譯器本身能夠進行類型判斷：ui

(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())
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測試仍然很類似：this

@Test
public void givenLambdaShortForm_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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五、使用靜態方法的引用來排序

下面咱們將要使用帶有靜態方法引用的Lambda表達式去進行排序。

首先，咱們要定義compareByNameThenAge方法 ——這個方法擁有與Comparator對象裏的compareTo方法徹底相同的簽名：

public static int compareByNameThenAge(Human lhs, Human rhs) {
    if (lhs.name.equals(rhs.name)) {
        return lhs.age - rhs.age;
    } else {
        return lhs.name.compareTo(rhs.name);
    }
}
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如今，咱們要使用這個引用去調用humans.sort方法：

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);
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最終結果是一個使用靜態方法做爲Comparator的有效的排序集合：

@Test
public void givenMethodDefinition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    humans.sort(Human::compareByNameThenAge);
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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六、提取Comparator進行排序

咱們能夠經過使用實例方法的引用和Comparator.comparing方法來避免定義比較邏輯——它會提取和建立一個基於那個函數的Comparable。

咱們準備使用getName() getter方法去建造Lambda表達式並經過name對列表進行排序：

@Test
public void givenInstanceMethod_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    Collections.sort(humans, Comparator.comparing(Human::getName));
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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七、反轉排序

JDK 8一樣提供了一個有用的方法用來反轉Comparator（reverse Comparator）——咱們能夠快速地利用它來反轉咱們的排序：

@Test
public void whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator<Human> comparator = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

    humans.sort(comparator.reversed());
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}
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八、多條件排序

比較操做的Lambda表達式不必定都是這麼簡單的——咱們一樣能夠編寫更復雜的表達式，好比先根據name後根據age來對實體進行排序：

@Test
public void whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 12), new Human("Sarah", 10), new Human("Zack", 12));

    humans.sort((lhs, rhs) -> {
        if (lhs.getName().equals(rhs.getName())) {
            return lhs.getAge() - rhs.getAge();
        } else {
            return lhs.getName().compareTo(rhs.getName());
        }
    });
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}
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九、多條件組合排序

一樣的比較邏輯——先根據name進行排序其次是age，一樣能夠經過Comparator新的組合支持來實現。

從JDK 8開始，咱們如今能夠把多個Comparator鏈在一塊兒（chain together）去建造更復雜的比較邏輯：

@Test
public void givenComposition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 12), new Human("Sarah", 10), new Human("Zack", 12));

    humans.sort(Comparator.comparing(Human::getName).thenComparing(Human::getAge));
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}
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