OpenJDK源码研究笔记(二)-Comparable和Comparator2个接口的作用和区别(一道经典的Java笔试面试题)

Comparable和Comparator是JDK中定义的2个比较接口，很相似，但又有所不同。

这2个接口的作用和区别也是Java中的常见经典面试题。

下面我们就来详细介绍下这2个接口的定义、作用、区别、模式、应用场景和代码案例。

定义

public interface Comparable<T> {
public int compareTo(T o);
}
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
}

作用

用来实现集合中元素的比较和排序。

区别

Comparable强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort（和 Arrays.sort）进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。

Comparator强行对某个对象 collection 进行整体排序 的比较函数。可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序 set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。

可以说一个是自已完成比较，一个是外部程序实现比较的差别而已。

模式

用 Comparator 是策略模式（strategy design pattern），就是不改变对象自身，而用一个策略对象（strategy object）来改变它的行为。

Comparator可以看成一种算法的实现，将算法和数据分离。

应用场景

Comparator也可以在下面两种环境下使用：
1、类的设计师没有考虑到比较问题而没有实现Comparable，可以通过Comparator来实现排序而不必改变对象本身。
2、可以使用多种排序标准，比如员工按照员工号、年龄、名字 升序或降序排序等。

代码案例

//员工
public class Employee implements Comparable<Employee> {
// 员工号
private int no;
// 员工的年龄
private int age;
// 员工的姓名
private String name;

public Employee() {
super();
}

public Employee(int no, int age, String name) {
super();
this.no = no;
this.age = age;
this.name = name;
}

public int getNo() {
return no;
}

public void setNo(int no) {
this.no = no;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

// 自然排序按照员工号的顺序
public int compareTo(Employee obj) {
Employee employee = (Employee) obj;
return this.no - employee.no;
}

@Override
public String toString() {
return "Employee [no=" + no + ", age=" + age + ", name=" + name + "]";
}

@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + no;
return result;
}

@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Employee other = (Employee) obj;
if (no != other.no)
return false;
return true;
}

}

/**
*
* 按照员工的年龄进行比较的比较器。
*/
public class AgeComparator implements Comparator<Employee> {

@Override
public int compare(Employee o1, Employee o2) {
return o1.getAge()-o2.getAge();
}

}

/**
*
*按照员工的名字进行比较的比较器
*
*/
public class NameComparator implements Comparator<Employee> {

@Override
public int compare(Employee o1, Employee o2) {
return o1.getName().compareTo(o2.getName());
}

}

public class EmployeeTest {

public static void main(String[] args) {
Employee employee1 = new Employee(169, 24, "LeiWen");
Employee employee2 = new Employee(152, 27, "FansUnion");

List<Employee> employeeList = new ArrayList<Employee>();
employeeList.add(employee1);
employeeList.add(employee2);

// 原始排序
println("原始排序");
println(employeeList);

// 自然排序，默认排序
println("默认no升序排序");
Collections.sort(employeeList);
println(employeeList);

// 按名字排序
println("自定义name升序排序");
Collections.sort(employeeList,new NameComparator());
println(employeeList);

// 按年龄排序
println("自定义age升序排序");
Collections.sort(employeeList,new AgeComparator());
println(employeeList);
}

private static void println(String str){
System.out.println(str);
}
private static void println(List<Employee> employeeList) {
System.out.println(employeeList);
}
}

运行结果

原始排序
[Employee [no=169, age=24, name=LeiWen], Employee [no=152, age=27, name=FansUnion]]
默认no升序排序
[Employee [no=152, age=27, name=FansUnion], Employee [no=169, age=24, name=LeiWen]]
自定义name升序排序
[Employee [no=152, age=27, name=FansUnion], Employee [no=169, age=24, name=LeiWen]]
自定义age升序排序
[Employee [no=169, age=24, name=LeiWen], Employee [no=152, age=27, name=FansUnion]]

参考资料

http://www.iteye.com/problems/3025

http://ctzlylc.blog.163.com/blog/static/61967136201165981283/

JDK API中文参考手册

OpenJDK源码

相关阅读

OpenJDK源码研究笔记(一)-参数检查&抛出带关键错误提示信息的异常

原文参见：http://FansUnion.cn/articles/2808 小雷网(FansUnion.cn)