從零單排Java 8（3） —— List結合Lambdas對排序的高級用法

leap_frog 發布于2019-08-19 11:39 / 878人閱讀

摘要：首先，我們將定義方法與對象中的方法完全相同返回值現在，我們來看看如何使用看下單元測試內部的進行排序我們還可以通過使用引用和方法組合進行排序比較。

簡介

在本教程中，我們將首先了解Java 8中的Lambda支持，特別是如何利用它來編寫Comparator并對Collection進行排序。

首先，讓我們定義一個簡單的實體類：

public class Human {
    private String name;
    private int age;
}

List的簡單排序

在Java 8之前，對集合進行排序將涉及為排序中使用的Comparator創建匿名內部類：

new Comparator() {
    @Override
    public int compare(Human h1, Human h2) {
        return h1.getName().compareTo(h2.getName());
    }
}

這個比較簡單，我看看單元測試的案例：

@Test
public void givenPreLambda() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    Collections.sort(humans, new Comparator() {
        @Override
        public int compare(Human h1, Human h2) {
            return h1.getName().compareTo(h2.getName());
        }
    });
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

Lambda在排序中的使用

隨著Lambdas的引入，我們現在可以繞過匿名內部類，并通過簡單，功能的語義實現來得到相同的結果：

(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

同樣，還是可以用之前的測試用例：

@Test
public void test() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    humans.sort(
      (Human h1, Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
  
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

請注意，我們還使用了添加到Java 8 中的java.util.List的新排序的API，而不是舊的Collections.sort API。

不帶類型定義排序

我們可以通過不指定類型定義來進一步簡化表達式 - 編譯器能夠自己推斷這些：

(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())

測試用例如下：

@Test
public void test() {
     
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));
  
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

這個得益于Lambda的方法支持，讓我的代碼更加簡潔。

使用靜態方法進行排序

接下來，我們將使用Lambda Expression執行排序，并引用靜態方法。

首先，我們將定義方法compareByNameThenAge與Comparator 對象中的compare方法完全相同返回值：

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);
    }
}

現在，我們來看看如何使用

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

看下單元測試

@Test
public void test() {
     
    List 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)));
}

內部API的進行排序

我們還可以通過使用Collections引用和Comparator.comparing方法組合進行排序比較。

我們將使用getName()來構建Lambda表達式并按名稱對List進行排序：

@Test
public void test() {
     
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    Collections.sort(
      humans, Comparator.comparing(Human::getName));
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

反向排序

Java 8還引入了一個用于反轉比較器的輔助方法，我們可以快速使用它來反轉我們的排序：

@Test
public void test() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10), 
      new Human("Jack", 12)
    );
     
    Comparator comparator
      = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
     
    humans.sort(comparator.reversed());
  
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

多條件排序

比較lambda表達式不一定非常簡單，我們也可以編寫更復雜的表達式。例如按照name、age進行排序比較。

@Test
public void test() {
    List 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)));
}

多條件組合排序

相同的例子，我們也可以通過Comparator的新組合支持來實現。

從JDK 8開始，我們現在可以將多個比較器組合在一起，以構建更復雜的比較邏輯：

@Test
public void test() {
     
    List 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)));
}

Stream排序

我們還可以使用Java 8的Stream sorted() API 對集合進行排序。

我們可以使用自然排序以及比較器提供的排序對stream進行排序。為此，我們有sorted()，與其對應的有兩個API ：

sorted()；使用排序對Stream的元素進行排序，元素類必須實現Comparable接口

sorted(Comparator comparator)；根據Comparator實例對元素進行排序

讓我們看一個如何使用自然排序的sorted()方法的示例：

@Test
public final void test() {
    List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");
     
    List sortedLetters = letters.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedLetters.get(0), equalTo("A"));
}

現在讓我們看看我們如何使用自定義Comparator與sorted()：

@Test
public final void test() {   
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator nameComparator = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
     
    List sortedHumans = humans.stream().sorted(nameComparator).collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

如果我們使用Comparator.comparing()方法，我們可以進一步簡化上面的例子：

@Test
public final void test() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
  
    List sortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName))
      .collect(Collectors.toList());
       
    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

Stream反向排序

我們也可以使用Stream.sorted()來反向排序List。

首先，讓我們看一個如何將sorted()方法與Comparator.reverseOrder()組合以反向順序對列表進行排序的示例：

@Test
public final void test() {
    List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");
 
    List reverseSortedLetters = letters.stream()
      .sorted(Comparator.reverseOrder())
      .collect(Collectors.toList());
       
    assertThat(reverseSortedLetters.get(0), equalTo("C"));
}

現在，讓我們看看如何使用sorted()方法和自定義Comparator：

@Test
public final void test() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator reverseNameComparator = (h1, h2) -> h2.getName().compareTo(h1.getName());
 
    List reverseSortedHumans = humans.stream().sorted(reverseNameComparator)
      .collect(Collectors.toList());
    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

最后，讓我們使用Comparator.comparing()方法簡化上面的示例：

@Test
public final void test() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
 
    List reverseSortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName, Comparator.reverseOrder()))
      .collect(Collectors.toList());
     
    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

總結

使用Java 8 Lambda表達式對List進行排序，效果是非常不錯的，也是Lambda的使用場景之一，這一點展示了Lambda的強大的語義功能。

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