Java 8: Lambda表示式增強版Comparator和排序

魔王不造反發表於2018-04-03
Java排序

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：

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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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：

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：

@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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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。

(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
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類似地，我們現在可以像之前那樣來測試它的行為：

@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：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：

(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())
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測試仍然很相似：

@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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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物件裡的compareTo方法完全相同的簽名：

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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現在，我們要使用這個引用去呼叫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作為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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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：

@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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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：

@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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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：

@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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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：

@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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10、總結

這篇文章舉例說明了多種令人興奮的方法：使用Java 8 Lambda表示式對列表進行排序——正確使用過去的語法糖和真正、強大實用的語義。

所有這些例子的實現和程式碼片段都可以在我的github專案上獲取到——這是一個基於Eclipse的專案，所以它應該很容易被匯入和執行。


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原文連結： baeldung
翻譯： ImportNew.com - 進林
譯文連結： www.importnew.com/15259.html


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