Java排序方式对比分析

    对于集合来说,排序是一个很常见的操作,Java已经提供了一系列排序的方法,如Collections中的静态方法public static void sort(List list, Comparator c); List接口提供的default  void sort(Comparator c); Java Stream提供的sorted(Comparator c) ,只需要传入满足排序规则的Comparator,就可以轻松的完成排序;然而,遗憾的是,作为排序操作之中最重要最关键的排序规则构造,即Comparator的构造,原生的Java库并没有提供相对简单易懂的构造工具和方法。

    一些第三方的工具库已经对此不足,做了相应的补充,其中比较具有知名度,并且简单易用的有Guava的Ordering、Apache工具类提供的比较器构造方法。本篇文章也主要是围绕这两者提供的Comparator构造方法进行介绍和比较进行展开,详细介绍两种方法的优点。

    我们平时需要用到的复杂排序规则主要会有,倒序、自然数大小排序,字典大小排序、多规则排序链(第一排序、第二排序......)等。下面比较Java原生的Comparator构造方法、Guava的Ordering、Apache工具类提供的构造Comparator方法,说明是Guava的Ordering、Apache工具类怎么简单、灵活解决满足这些排序规则的。

一、Apache工具类ComparableComparator、ComparatorUtils、ComparatorChain

ComparableComparator.getInstance ();

ComparatorUtils.naturalComparator();

均能提供一个自然排序的Comparator(数字从小到大排序、字典排序),这个是复杂Comparator构造的基础。

个人认为Guava和Apache构造Comparator都有用到装饰者设计模式的思想,先构造出最基本的自然排序Comparator,再一层一层装饰上其他的排序规则。

Apache里面构造复杂比较规则的方法主要在ComparatorUtils和BeanComparator。

BeanComparator构造的比较器可以用类对象里面的property字段按照传入的comparator比较器规则进行排序。

BeanComparator(String property, Comparator comparator)

ComparatorUtils则提供一系列装饰排序规则的方法;

多规则排序链(第一排序、第二排序......):

public static Comparator chainedComparator(Comparator[] comparators);

倒序排序

public static Comparator reversedComparator(Comparator comparator);

集合中有Null值,Null放置在排序序列的前面;

public static Comparator nullHighComparator(Comparator comparator);

相反的,集合中有Null值,Null放置在排序序列的后面;

public static Comparator nullLowComparator(Comparator comparator);

对比较对象做处理,Transformer返回值进行排序,类似于BeanComparator(String property, Comparator comparator),添加了复杂性,但更处理比较对象的自由度也更高。

public static Comparator transformedComparator(Comparator comparator, Transformer transformer);

其他不属于构造比较器的方法,根据比较规则获取最小\最大对象。

public static Object min(Object o1, Object o2, Comparator comparator);

public static Object max(Object o1, Object o2, Comparator comparator);

二、Guava的Ordering

    Ordering是Guava流畅风格比较器[Comparator]的实现,它可以用来为构建复杂的比较器,以完成集合排序的功能。从实现上说,Ordering extends Comparator,提供了链式调用方法,来定制和增强现有的比较器。其中链式调用构造Ordering ( extends Comparator)是Ordering相对于Apache工具类构造Comparator来说最大的特色,提高了构造的简洁和易用性,个人喜欢这种风格去构造Comparator。

类似的,Ordering也提供了基础的自然排序Ordering

public static Ordering natural();

添加了按对象的字符串形式做字典排序的基础Ordering

public static Ordering usingToString();

更提供了将普通Comparator转化成Ordering的方法,这也提供了Java原生Comparator构造、Apache工具类构造和Ordering构造混用的可能,能够对已有的Comparator进行加强、装饰。

public static Ordering from(Comparator comparator);

下面是Ordring提供构造复杂Ordering的方法;

多规则排序链(第一排序、第二排序......);

public Ordering compound(Comparator secondaryComparator);

public static Ordering compound(Iterable comparators);

按照给定的顺序进行排序。

public static Ordering explicit(List valuesInOrder);

倒序排序

public Ordering reverse();

null值在前面排序

public Ordering nullsFirst();

null值在后面排序

publicOrdering nullsLast();

对比较对象做处理,按Function 返回值进行排序;

public Ordering onResultOf(Function function);

其他不属于构造比较器的方法:

根据比较规则获取最小\最大对象。

public E min(Iterable iterable)

public E max(Iterable iterable)

根据比较规则获取最小\最大k个对象。

public List greatestOf(Iterable iterable,int k);

public List leastOf(Iterable iterable,int k);

    前面提到,Ordering也使用到了装饰者设计思想,可以看到Ordering构造方法都不用传入被装饰的ordering,这是因为Ordering链式调用的好处,直接在方法中用this,就能够获取到被装饰的对象。

通过this获取到被装饰的对象

链式调用需要是倒着读的,从后往前读如下。排序器首先调用apply方法获取sortedBy值,并把sortedBy为null的元素都放到最前面,然后把剩下的元素按sortedBy进行自然排序。

Ordering ordering = Ordering.natural().nullsFirst().onResultOf(function);

类似的用Apache工具类实现则为

Comparator.nullHighComparator((Comparator.transformedComparator(ComparatorUtils.naturalComparator(),funtion));

三、Java原生的Comparator构造方法

    虽然Java原生的Comparator构造方法不如前两者简单易用,但其实Comparator类中也提供了一些比较简单的构造Comparator的方法,而不需要在public int compare(To1,To2)方法里面用一长串多层If嵌套的代码来编写排序规则。

Comparator很类似于Ordering,Comparator类也提供了基础的自然排序。

public static Comparator naturalOrder();

public static Comparator reverseOrder(); //自然排序倒序

null值在前面排序

public static Comparator nullsFirst(Comparator comparator);

null值在后面排序

public static Comparator nullsLast(Comparator comparator);

对比较对象做处理,按Function 返回值进行排序;

public static Comparator comparing(Function keyExtractor,Comparator keyComparator);

多规则排序(第一排序、第二排序......);

Comparator thenComparing(Comparator other);

    可以看到Ordering和原生的Java Comparator构造方法有很多相似之处,相比之下,Comparator只不过是没Ordering功能那么强大,但也不算很糟糕。

下面通过一个例子来展示上面三种构造方法的区别。

    一个User类,里面有id,firstName,lastName,age字段,现在按照优先级为age升序、firstName升序、lastName倒序进行排序,代码如下。

User类
三种不同的排序代码
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