JDK 1.8 之 Comparator 源码深入浅出

一、Comparator 简介

Comparator 接口定义了一个用于比较两个对象的 compare 方法。实现 Comparator 接口的类被称为比较器，用于定义自定义排序逻辑。当使用 Collections.sort() 或 Arrays.sort() 等方法对集合或数组进行排序时，可以指定一个比较器来控制排序顺序。

二、源码解读

1. Comparator 接口

public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}

2. Comparing 静态工厂方法

Java 8 引入了 Comparing 静态工厂方法，用于创建比较器。它提供了丰富的比较器构建选项，例如按字段比较、复合比较和链式比较。

Comparator<Person> comparator = Comparator.comparing(Person::getName);

3. Comparable 接口

Comparable 接口是一个标记接口，表示该类的实例可以进行自然排序。Comparable 接口定义了一个 compareTo 方法，用于比较两个对象。如果一个类实现了 Comparable 接口，则无需另外实现 Comparator 接口。

三、排序算法

1. 归并排序

Java 中的 Collections.sort() 默认使用归并排序算法。归并排序是一种稳定且高效的排序算法，时间复杂度为 O(n log n)。

2. 快速排序

Arrays.sort() 默认使用快速排序算法。快速排序是一种不稳定的排序算法，时间复杂度为 O(n log n)，但通常比归并排序更快。

四、最佳实践

1. 一致性

比较器应该始终保持一致性，即对于所有对象 o1、o2 和 o3，如果 o1.compareTo(o2) == 0 且 o2.compareTo(o3) == 0，则 o1.compareTo(o3) 也应等于 0。

2. 反身性

对于任何对象 o，o.compareTo(o) 应该始终返回 0。

3. 传递性

对于所有对象 o1、o2 和 o3，如果 o1.compareTo(o2) == 0 且 o2.compareTo(o3) == 0，则 o1.compareTo(o3) 也应等于 0。

4. 可移植性

比较器应该可移植，即可以在任何 Java 虚拟机上使用。避免依赖于平台特定的特性。

五、代码示例

// 自定义比较器，按学生的成绩降序排序
class StudentComparator implements Comparator<Student> {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        return s2.getScore() - s1.getScore();
    }
}

// 使用自定义比较器对学生集合进行排序
List<Student> students = ...;
Collections.sort(students, new StudentComparator());

六、总结

Comparator 接口是 Java 集合框架中不可或缺的一部分，用于定义自定义排序逻辑。深入理解 Comparator 源码可以帮助您创建健壮且可维护的排序代码。通过遵循最佳实践，您可以确保排序操作的一致性、反身性和传递性，从而实现复杂数据集的有效处理。