面試官：元素排序Comparable和Comparator有什么區別？
在 Java 語言中，Comparable 和 Comparator 都是用來進行元素排序的，但二者有著本質的區別。它們兩也是常見的面試題，所以今天我們一起來盤它。
1.字面含義不同
我們先從二者的字面含義來理解它，Comparable 翻譯為中文是“比較”的意思，而 Comparator 是“比較器”的意思。Comparable 是以 -able 結尾的，表示它自身具備著某種能力，而 Comparator 是以 -or 結尾，表示自身是比較的參與者，這是從字面含義先來理解二者的不同。
2.用法不同
二者都是頂級的接口，但擁有的方法和用法是不同的，下面我們分別來看。
2.1 Comparable
Comparable 接口只有一個方法 compareTo，實現 Comparable 接口并重寫 compareTo 方法就可以實現某個類的排序了，它支持 Collections.sort 和 Arrays.sort 的排序。
在我們沒有使用 Comparable 時，程序的執行是這樣的：
- import lombok.Getter;
- import lombok.Setter;
- import lombok.ToString;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- public class ComparableExample {
- public static void main(String[] args) {
- // 創建對象
- Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
- Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
- Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
- // 添加到集合
- List<Person> list = new ArrayList<>();
- list.add(p1);
- list.add(p2);
- list.add(p3);
- // 打印集合信息
- list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
- "：" + p.getAge()));
- }
- }
- // 以下 set/get/toString 都使用的是 lombok 提供的注解
- @Getter
- @Setter
- @ToString
- class Person {
- private int id;
- private int age;
- private String name;
- public Person(int id, int age, String name) {
- this.id = id;
- this.age = age;
- this.name = name;
- }
- }
程序執行結果如下：
從上圖可以看出，當自定義類 Person 沒有實現 Comparable 時，List 集合是沒有排序的，只能以元素的插入順序作為輸出的順序。
然而這個時候，老板有一個需求：需要根據 Person 對象的年齡 age 屬性進行倒序，也就是根據 age 屬性從大到小進行排序，這個時候就可以請出，我們本文的主角：Comparable 出場了。
Comparable 的使用是在自定義對象的類中實現 Comparable 接口，并重寫 compareTo 方法來實現自定義排序規則的，具體實現代碼如下：
- import lombok.Getter;
- import lombok.Setter;
- import lombok.ToString;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.Collections;
- import java.util.List;
- public class ComparableExample {
- public static void main(String[] args) {
- // 創建對象
- Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
- Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
- Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
- // 添加對象到集合
- List<Person> list = new ArrayList<>();
- list.add(p1);
- list.add(p2);
- list.add(p3);
- // 進行排序操作(根據 Person 類中 compareTo 中定義的排序規則)
- Collections.sort(list);
- // 輸出集合中的順序
- list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
- "：" + p.getAge()));
- }
- }
- // 以下 set/get/toString 都使用的是 lombok 提供的注解實現的
- @Getter
- @Setter
- @ToString
- static class Person implements Comparable<Person> {
- private int id;
- private int age;
- private String name;
- public Person(int id, int age, String name) {
- this.id = id;
- this.age = age;
- this.name = name;
- }
- @Override
- public int compareTo(Person p) {
- return p.getAge() - this.getAge();
- }
- }
程序的執行結果如下圖所示：
compareTo 排序方法說明
compareTo 方法接收的參數 p 是要對比的對象，排序規則是用當前對象和要對比的對象進行比較，然后返回一個 int 類型的值。正序從小到大的排序規則是：使用當前的對象值減去要對比對象的值;而倒序從大到小的排序規則剛好相反：是用對比對象的值減去當前對象的值。
注意事項：如果自定義對象沒有實現 Comparable 接口，那么它是不能使用 Collections.sort 方法進行排序的，編譯器會提示如下錯誤：圖片
2.2 Comparator
Comparator 和 Comparable 的排序方法是不同的，Comparable 排序的方法是 compareTo，而 Comparator 排序的方法是 compare，具體實現代碼如下：
- import lombok.Getter;
- import lombok.Setter;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.Collections;
- import java.util.Comparator;
- import java.util.List;
- public class ComparatorExample {
- public static void main(String[] args) {
- // 創建對象
- Person p1 = new Person(1, 18, "Java");
- Person p2 = new Person(2, 22, "MySQL");
- Person p3 = new Person(3, 6, "Redis");
- // 添加對象到集合
- List<Person> list = new ArrayList<>();
- list.add(p1);
- list.add(p2);
- list.add(p3);
- // 進行排序操作(根據 PersonComparator 中定義的排序規則)
- Collections.sort(list, new PersonComparator());
- // 輸出集合中的順序
- list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
- "：" + p.getAge()));
- }
- }
- /**
- * 用于 Person 類的比較器
- */
- class PersonComparator implements Comparator<Person> {
- @Override
- public int compare(Person p1, Person p2) {
- return p2.getAge() - p1.getAge();
- }
- }
- @Getter
- @Setter
- class Person {
- private int id;
- private int age;
- private String name;
- public Person(int id, int age, String name) {
- this.id = id;
- this.age = age;
- }
- }
程序的執行結果如下圖所示：
擴展：Comparator 匿名類
Comparator 除了可以通過創建自定義比較器外，還可以通過匿名類的方式，更快速、便捷的完成自定義比較器的功能，具體的代碼實現如下：
- import lombok.Getter;
- import lombok.Setter;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.Comparator;
- import java.util.List;
- public class ComparatorExample {
- public static void main(String[] args) {
- // 構建并添加數據
- List<Person> list = new ArrayList<>();
- list.add(new Person(1, 18, "Java"));
- list.add(new Person(2, 20, "MySQL"));
- list.add(new Person(3, 6, "Redis"));
- // 使用 Comparator 匿名類的方式進行排序
- list.sort(new Comparator<Person>() {
- @Override
- public int compare(Person p1, Person p2) {
- return p2.getAge() - p1.getAge();
- }
- });
- // 打印集合數據
- list.forEach(p -> System.out.println(p.getName() +
- "：" + p.getAge()));
- }
- }
- @Getter
- @Setter
- static class Person {
- private int id;
- private int age;
- private String name;
- public Person(int id, int age, String name) {
- this.id = id;
- this.age = age;
- this.name = name;
- }
- }
程序的執行結果如下圖所示：
3.使用的場景不同
通過上面示例的實現代碼我們可以看出，使用 Comparable 必須要修改原有的類，也就是你要排序那個類，就要在那個中實現 Comparable 接口并重寫 compareTo 方法，所以 Comparable 更像是“對內”進行排序的接口。
而 Comparator 的使用則不相同，Comparator 無需修改原有類。也就是在最極端情況下，即使 Person 類是第三方提供的，我們依然可以通過創建新的自定義比較器 Comparator，來實現對第三方類 Person 的排序功能。也就是說通過 Comparator 接口可以實現和原有類的解耦，在不修改原有類的情況下實現排序功能，所以 Comparator 可以看作是“對外”提供排序的接口。
總結
Comparable 和 Comparator 都是用來實現元素排序的，它們二者的區別如下：
Comparable 是“比較”的意思，而 Comparator 是“比較器”的意思;
Comparable 是通過重寫 compareTo 方法實現排序的，而 Comparator 是通過重寫 compare 方法實現排序的;
Comparable 必須由自定義類內部實現排序方法，而 Comparator 是外部定義并實現排序的。
所以用一句話總結二者的區別：Comparable 可以看作是“對內”進行排序接口，而 Comparator 是“對外”進行排序的接口。
是非審之于己，毀譽聽之于人，得失安之于數。
博主介紹：80 后程序員，寫博客這件事“堅持”了 12 年了，愛好：讀書、慢跑、羽毛球。
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