面試官：元素排序Comparable和Comparator有什么區(qū)別？
作者 |?磊哥來(lái)源 | Java面試真題解析（ID：aimianshi666）
本文已收錄《Java常見面試題》系列，Git開源地址：https://gitee.com/mydb/interview
在 Java 語(yǔ)言中，Comparable 和 Comparator 都是用來(lái)進(jìn)行元素排序的，但二者有著本質(zhì)的區(qū)別。它們兩也是常見的面試題，所以今天我們一起來(lái)盤它。
1.字面含義不同
我們先從二者的字面含義來(lái)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(jié)尾的，表示它自身具備著某種能力，而 Comparator 是以 -or 結(jié)尾，表示自身是比較的參與者，這是從字面含義先來(lái)理解二者的不同。
2.用法不同
二者都是頂級(jí)的接口，但擁有的方法和用法是不同的，下面我們分別來(lái)看。
2.1 Comparable
Comparable 接口只有一個(gè)方法 compareTo，實(shí)現(xiàn) Comparable 接口并重寫 compareTo 方法就可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)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(shí)，程序的執(zhí)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(chuàng)建對(duì)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?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(zhí)行結(jié)果如下：
從上圖可以看出，當(dāng)自定義類 Person 沒有實(shí)現(xiàn) Comparable 時(shí)，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(gè)時(shí)候，老板有一個(gè)需求：需要根據(jù) Person 對(duì)象的年齡 age 屬性進(jìn)行倒序，也就是根據(jù) age 屬性從大到小進(jìn)行排序，這個(gè)時(shí)候就可以請(qǐng)出，我們本文的主角：Comparable 出場(chǎng)了。
Comparable 的使用是在自定義對(duì)象的類中實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，并重寫 compareTo 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義排序規(guī)則的，具體實(shí)現(xiàn)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(chuàng)建對(duì)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(duì)象到集合
????????List?list?=?new?ArrayList<>();
????????list.add(p1);
????????list.add(p2);
????????list.add(p3);
????????//?進(jìn)行排序操作(根據(jù)?Person?類中?compareTo?中定義的排序規(guī)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(shí)現(xiàn)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(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
compareTo 排序方法說(shuō)明
compareTo 方法接收的參數(shù) p 是要對(duì)比的對(duì)象，排序規(guī)則是用當(dāng)前對(duì)象和要對(duì)比的對(duì)象進(jìn)行比較，然后返回一個(gè) int 類型的值。正序從小到大的排序規(guī)則是：使用當(dāng)前的對(duì)象值減去要對(duì)比對(duì)象的值；而倒序從大到小的排序規(guī)則剛好相反：是用對(duì)比對(duì)象的值減去當(dāng)前對(duì)象的值。
注意事項(xiàng)：如果自定義對(duì)象沒有實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，那么它是不能使用 Collections.sort 方法進(jìn)行排序的，編譯器會(huì)提示如下錯(cuò)誤：
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(shí)現(xiàn)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(chuàng)建對(duì)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(duì)象到集合
????????List?list?=?new?ArrayList<>();
????????list.add(p1);
????????list.add(p2);
????????list.add(p3);
????????//?進(jìn)行排序操作(根據(jù)?PersonComparator?中定義的排序規(guī)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(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
擴(kuò)展：Comparator 匿名類
Comparator 除了可以通過創(chuàng)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(shí)現(xiàn)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(gòu)建并添加數(shù)據(jù)
????????List?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(jìn)行排序
????????list.sort(new?Comparator()?{
????????????@Override
????????????public?int?compare(Person?p1,?Person?p2)?{
????????????????return?p2.getAge()?-?p1.getAge();
????????????}
????????});
????????//?打印集合數(shù)據(jù)
????????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(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
3.使用的場(chǎng)景不同
通過上面示例的實(shí)現(xiàn)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(gè)類，就要在那個(gè)中實(shí)現(xiàn) Comparable 接口并重寫 compareTo 方法，所以 Comparable 更像是“對(duì)內(nèi)”進(jìn)行排序的接口。
而 Comparator 的使用則不相同，Comparator 無(wú)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(chuàng)建新的自定義比較器 Comparator，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)第三方類 Person 的排序功能。也就是說(shuō)通過 Comparator 接口可以實(shí)現(xiàn)和原有類的解耦，在不修改原有類的情況下實(shí)現(xiàn)排序功能，所以 Comparator 可以看作是“對(duì)外”提供排序的接口。
總結(jié)
Comparable 和 Comparator 都是用來(lái)實(shí)現(xiàn)元素排序的，它們二者的區(qū)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(shí)現(xiàn)排序的，而 Comparator 是通過重寫 compare 方法實(shí)現(xiàn)排序的； Comparable 必須由自定義類內(nèi)部實(shí)現(xiàn)排序方法，而 Comparator 是外部定義并實(shí)現(xiàn)排序的。
所以用一句話總結(jié)二者的區(qū)別：Comparable 可以看作是“對(duì)內(nèi)”進(jìn)行排序接口，而 Comparator 是“對(duì)外”進(jìn)行排序的接口。
是非審之于己，毀譽(yù)聽之于人，得失安之于數(shù)。
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