背景和價值

Java 中的比較器（Comparator）是函數(shù)式編程中非常重要的一部分，它主要用于自定義排序規(guī)則。在 Java 8 之后，結(jié)合 Lambda 表達式和 Stream API，它的用法變得更加簡潔和強大。

Java 提供了兩種主要的比較機制：

1. Comparable 接口： 用于對象自身的默認排序（自然排序）。
2. Comparator 接口： 用于定義外部的自定義排序規(guī)則。

一、 Comparator 的基本用法

Comparator<T> 是一個函數(shù)式接口，只有一個抽象方法：

public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2); // 核心方法
    // ... default 和 static 方法
}

• 如果 compare(o1, o2) 返回 負數(shù)，表示 o1 排在 o2 前面。
• 如果 compare(o1, o2) 返回 零，表示 o1 和 o2 相等。
• 如果 compare(o1, o2) 返回 正數(shù)，表示 o1 排在 o2 后面。

二、 Java 8 之前（匿名內(nèi)部類）

在 Java 8 之前，你需要使用匿名內(nèi)部類來實現(xiàn) Comparator：

List<Student> students = new ArrayList<>();
// ... 填充數(shù)據(jù)

// 按分數(shù)升序排序
Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        return s1.getScore() - s2.getScore();
        // 或使用包裝類的方法：Integer.compare(s1.getScore(), s2.getScore());
    }
});

三、 Java 8 之后（Lambda 表達式和方法引用）

Java 8 極大地簡化了 Comparator 的使用。

1. 使用 Lambda 表達式

由于 Comparator 是一個函數(shù)式接口，可以直接用 Lambda 表達式實現(xiàn) compare 方法：

// 按分數(shù)升序排序
Collections.sort(students, (s1, s2) -> s1.getScore() - s2.getScore());

// 在 Stream 中使用 (分數(shù)降序排序)
students.stream()
        .sorted((s1, s2) -> s2.getScore() - s1.getScore()) // s2 減 s1 實現(xiàn)降序
        .forEach(System.out::println);

2. 使用靜態(tài)工廠方法 Comparator.comparing()（推薦）

這是最推薦的方式，它允許你使用方法引用來指定排序的鍵（key）：

• 按分數(shù)升序：

  students.stream()
          .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore)) // 默認升序
          .forEach(System.out::println);
  

• 按分數(shù)降序：

  students.stream()
          .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed()) // .reversed() 翻轉(zhuǎn)順序
          .forEach(System.out::println);
  

• 按字符串（例如：姓名）升序：

  students.stream()
          .sorted(Comparator.comparing(Student::getName))
          .forEach(System.out::println);
  

3. 鏈式比較（多條件排序）

你可以使用 thenComparing() 來指定第二個、第三個等排序規(guī)則，這在第一個字段相同時非常有用。

示例：先按專業(yè)升序，如果專業(yè)相同，則按分數(shù)降序。

students.stream()
        .sorted(
            Comparator.comparing(Student::getMajor) // 1. 主要排序：按專業(yè)升序
                      .thenComparing(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed()) // 2. 次要排序：按分數(shù)降序
        )
        .forEach(System.out::println);

4. 處理 null 值

如果排序字段可能為 null，可以使用 nullsFirst() 或 nullsLast() 來指定 null 值的排序位置。

示例：按姓名排序，null 姓名排在最后。

students.stream()
        .sorted(
            Comparator.comparing(Student::getName, Comparator.nullsLast(String::compareTo))
        )
        .forEach(System.out::println);

總結(jié)要點

參考資料