從零單排Java 8（3） —— List結合Lambdas對排序的高級用法

簡介

在本教程中，咱們將首先了解Java 8中的Lambda支持，特別是如何利用它來編寫Comparator並對Collection進行排序。

首先，讓咱們定義一個簡單的實體類：

public class Human {
    private String name;
    private int age;
}
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List的簡單排序

在Java 8以前，對集合進行排序將涉及爲排序中使用的Comparator建立匿名內部類：

new Comparator<Human>() {
    @Override
    public int compare(Human h1, Human h2) {
        return h1.getName().compareTo(h2.getName());
    }
}
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這個比較簡單，我看看單元測試的案例：

@Test
public void givenPreLambda() {
    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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Lambda在排序中的使用

隨着Lambdas的引入，咱們如今能夠繞過匿名內部類，並經過簡單，功能的語義實現來獲得相同的結果：

(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
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一樣，仍是能夠用以前的測試用例：

@Test
public void test() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    humans.sort(
      (Human h1, Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
  
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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請注意，咱們還使用了添加到Java 8 中的java.util.List的新排序的API，而不是舊的Collections.sort API。

不帶類型定義排序

咱們能夠經過不指定類型定義來進一步簡化表達式 - 編譯器可以本身推斷這些：

(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())
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測試用例以下：

@Test
public void test() {
     
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
  
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

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這個得益於Lambda的方法支持，讓個人代碼更加簡潔。

使用靜態方法進行排序

接下來，咱們將使用Lambda Expression執行排序，並引用靜態方法。

首先，咱們將定義方法compareByNameThenAge與Comparator <Human>對象中的compare方法徹底相同返回值：

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，咱們來看看如何使用

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);
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看下單元測試

@Test
public void test() {
     
    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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內部API的進行排序

咱們還能夠經過使用Collections引用和Comparator.comparing方法組合進行排序比較。

咱們將使用getName()來構建Lambda表達式並按名稱對List進行排序：

@Test
public void test() {
     
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    Collections.sort(
      humans, Comparator.comparing(Human::getName));
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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反向排序

Java 8還引入了一個用於反轉比較器的輔助方法，咱們能夠快速使用它來反轉咱們的排序：

@Test
public void test() {
    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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多條件排序

比較lambda表達式不必定很是簡單，咱們也能夠編寫更復雜的表達式。例如按照name、age進行排序比較。

@Test
public void test() {
    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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多條件組合排序

相同的例子，咱們也能夠經過Comparator的新組合支持來實現。

從JDK 8開始，咱們如今能夠將多個比較器組合在一塊兒，以構建更復雜的比較邏輯：

@Test
public void test() {
     
    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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Stream排序

咱們還可使用Java 8的Stream sorted() API 對集合進行排序。

咱們可使用天然排序以及比較器提供的排序對stream進行排序。 爲此，咱們有sorted()，與其對應的有兩個API ：

• sorted()；使用排序對Stream的元素進行排序，元素類必須實現Comparable接口
• sorted(Comparator<? super T> comparator)；根據Comparator實例對元素進行排序

讓咱們看一個如何使用天然排序的sorted()方法的示例：

@Test
public final void test() {
    List<String> letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");
     
    List<String> sortedLetters = letters.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedLetters.get(0), equalTo("A"));
}
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如今讓咱們看看咱們如何使用自定義Comparator與sorted()：

@Test
public final void test() {   
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator<Human> nameComparator = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
     
    List<Human> sortedHumans = humans.stream().sorted(nameComparator).collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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若是咱們使用Comparator.comparing()方法，咱們能夠進一步簡化上面的例子：

@Test
public final void test() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
  
    List<Human> sortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName))
      .collect(Collectors.toList());
       
    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}
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Stream反向排序

咱們也可使用Stream.sorted()來反向排序List。

首先，讓咱們看一個如何將sorted()方法與Comparator.reverseOrder()組合以反向順序對列表進行排序的示例：

@Test
public final void test() {
    List<String> letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");
 
    List<String> reverseSortedLetters = letters.stream()
      .sorted(Comparator.reverseOrder())
      .collect(Collectors.toList());
       
    assertThat(reverseSortedLetters.get(0), equalTo("C"));
}
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如今，讓咱們看看如何使用sorted()方法和自定義Comparator：

@Test
public final void test() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator<Human> reverseNameComparator = (h1, h2) -> h2.getName().compareTo(h1.getName());
 
    List<Human> reverseSortedHumans = humans.stream().sorted(reverseNameComparator)
      .collect(Collectors.toList());
    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

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最後，讓咱們使用Comparator.comparing()方法簡化上面的示例：

@Test
public final void test() {
    List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
 
    List<Human> reverseSortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName, Comparator.reverseOrder()))
      .collect(Collectors.toList());
     
    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}
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總結

使用Java 8 Lambda表達式對List進行排序，效果是很是不錯的，也是Lambda的使用場景之一，這一點展現了Lambda的強大的語義功能。