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Lambda表示式增強版Comparator和排序

阿新 • • 發佈：2018-12-13

1、概述

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

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

首先，讓我們先定義一個簡單的實體類：

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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

}

2、不使用Lambda表示式的基本排序

在Java 8之前，對集合進行排序要為Comparator建立一個匿名內部類

用來排序：

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new Comparator<Human>() {

@Override

public int compare(Human h1, Human h2) {

return h1.getName().compareTo(h2.getName());

}

}

簡單地用它來對Human實體列表進行排序：

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@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)));

}

3、使用Lambda表示式的基本排序

根據Lambda表示式的介紹，我們現在可以不使用匿名內部類，只使用簡單實用的語義就可以得到相同的結果。

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(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

類似地，我們現在可以像之前那樣來測試它的行為：

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@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)));

}

注意：我們同樣使用新的sort API，這個API在Java 8裡被新增到java.util.List ——而不是舊的Collections.sort API。

4、沒有型別定義（ Type Definitions）的基本排序

我們通過不指定型別定義來進一步簡化表示式 ——編譯器自己可以進行型別判斷：

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(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())

測試仍然很相似：

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@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)));

}

5、使用靜態方法的引用來排序

下面我們將要使用帶有靜態方法引用的Lambda表示式去進行排序。

首先，我們要定義compareByNameThenAge方法 ——這個方法擁有與Comparator<Human>物件裡的compareTo方法完全相同的簽名：

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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);

    }

}

現在，我們要使用這個引用去呼叫humans.sort方法：

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humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

最終結果是一個使用靜態方法作為Comparator的有效的排序集合：

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@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)));

}

6、提取Comparator進行排序

我們可以通過使用例項方法的引用和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式的Comparable。

我們準備使用getName() getter方法去建造Lambda表示式並通過name對列表進行排序：

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@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)));

}

7、反轉排序

JDK 8同樣提供了一個有用的方法用來反轉Comparator（reverse Comparator）——我們可以快速地利用它來反轉我們的排序：

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@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)));

}

8、多條件排序

比較操作的Lambda表示式不一定都是這麼簡單的——我們同樣可以編寫更復雜的表示式，比如先根據name後根據age來對實體進行排序：

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@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)));

}

9、多條件組合排序

同樣的比較邏輯——先根據name進行排序其次是age，同樣可以通過Comparator新的組合支援來實現。

從JDK 8開始，我們現在可以把多個Comparator鏈在一起（chain together）去建造更復雜的比較邏輯：

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@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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