Comparable與Comparator的比較

原貼：http://blog.csdn.net/u013256816/article/details/50899416?locationNum=3&fps=1

今天博主在翻閱TreeMap的源碼，發現其鍵必須是實現Comparable或者Comparator的接口時產生了一些興趣，比如在TreeMap中的put方法分別對Comparable和Comparator接口分別進行處理。那麼疑問就來了，Comparable和Comparator接口的區別是什麼，Java中爲什麼會存在兩個類似的接口？

Comparable和Comparator接口都是用來比較大小的，首先來看一下Comparable的定義：

 package java.lang;
import java.util.*;
public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}

Comparator的定義如下：

package java.util;
public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
}

Comparable對實現它的每個類的對象進行整體排序。這個接口需要類本身去實現（這句話沒看懂？沒關係，接下來看個例子就明白了）。若一個類實現了Comparable 接口，實現 Comparable 接口的類的對象的 List 列表 ( 或數組)可以通過 Collections.sort（或 Arrays.sort）進行排序。此外，實現 Comparable 接口的類的對象可以用作 “有序映射 ( 如 TreeMap)” 中的鍵或 “有序集合 (TreeSet)” 中的元素，而不需要指定比較器。
舉例（類Person1實現了Comparable接口）

package collections;

public class Person1 implements Comparable<Person1>
{
    private int age;
    private String name;

    public Person1(String name, int age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person1 o)
    {
        return this.age-o.age;
    }
    @Override 
    public String toString()
    {
        return name+":"+age;
    }
}

可以看到Person1實現了Comparable接口中的compareTo方法。實現Comparable接口必須修改自身的類，即在自身類中實現接口中相應的方法。
測試代碼：

        Person1 person1 = new Person1("zzh",18);
        Person1 person2 = new Person1("jj",17);
        Person1 person3 = new Person1("qq",19);

        List<Person1> list = new ArrayList<>();
        list.add(person1);
        list.add(person2);
        list.add(person3);

        System.out.println(list);
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

輸出結果：

[zzh:18, jj:17, qq:19]
[jj:17, zzh:18, qq:19]

如果我們的這個類無法修改，譬如String，我們又要對其進行排序，當然String中已經實現了Comparable接口，如果單純的用String舉例就不太形象。對類自身無法修改這就用到了Comparator這個接口（策略模式）。

public final class Person2
{
    private int age;
    private String name;

    public Person2(String name, int age)
    {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override 
    public String toString()
    {
        return name+":"+age;
    }

    //getter and setter方法省略....
}

如類Person2，這個類已經固定，無法進行對其類自身的修改，也修飾詞final了，你也別想繼承再implements Comparable，那麼此時怎麼辦呢？在類的外部使用Comparator的接口。如下測試代碼：

        Person2 p1 = new Person2("zzh",18);
        Person2 p2 = new Person2("jj",17);
        Person2 p3 = new Person2("qq",19);
        List<Person2> list2 = new ArrayList<Person2>();
        list2.add(p1);
        list2.add(p2);
        list2.add(p3);
        System.out.println(list2);
        Collections.sort(list2,new Comparator<Person2>(){

            @Override
            public int compare(Person2 o1, Person2 o2)
            {
                if(o1 == null || o2 == null)
                    return 0;
                return o1.getAge()-o2.getAge();
            }

        });
        System.out.println(list2);

輸出結果：

[zzh:18, jj:17, qq:19]
[jj:17, zzh:18, qq:19]

這裏（public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) ）採用了內部類的實現方式，實現compare方法，對類Person2的list進行排序。
再譬如博主遇到的真實案例中，需要對String進行排序，且不區分大小寫，我們知道String中的排序是字典排序，譬如：A a D排序之後爲A D a，這樣顯然不對，那麼該怎麼辦呢？同上（下面代碼中的list是一個String的List集合）：

        Collections.sort(list, new Comparator<String>()
        {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2)
            {
                if(o1 == null || o2 == null)
                    return 0;
                return o1.toUpperCase().compareTo(o2.toUpperCase());
            }
        });

這樣就可以實現不區分大小進行排序String的集合了，是不是很方便~

細心的同學可能會有疑問，明明在Comparator接口中定義了兩個方法，爲什麼繼承的時候只實現了一個方法，難道要顛覆我對Java接口常識的理解了嚒？
實際上，我們知道當一個類沒有顯式繼承父類的時候，會有一個默認的父類，即java.lang.Object，在Object類中有一個方法即爲equals方法，所以這裏並不強制要求實現Comparator接口的類要實現equals方法，直接調用父類的即可，雖然你顯式的實現了equals()方法 will be a better choice~

在《Effective Java》一書中，作者Joshua Bloch推薦大家在編寫自定義類的時候儘可能的考慮實現一下Comparable接口，一旦實現了Comparable接口，它就可以跟許多泛型算法以及依賴於改接口的集合實現進行協作。你付出很小的努力就可以獲得非常強大的功能。
事實上，Java平臺類庫中的所有值類都實現了Comparable接口。如果你正在編寫一個值類，它具有非常明顯的內在排序關係，比如按字母順序、按數值順序或者按年代順序，那你就應該堅決考慮實現這個接口。
compareTo方法不但允許進行簡單的等同性進行比較，而且語序執行順序比較，除此之外，它與Object的equals方法具有相似的特徵，它還是一個泛型。類實現了Comparable接口，就表明它的實例具有內在的排序關係，爲實現Comparable接口的對象數組進行排序就這麼簡單： Arrays.sort(a);
對存儲在集合中的Comparable對象進行搜索、計算極限值以及自動維護也同樣簡單。列如，下面的程序依賴於String實現了Comparable接口，它去掉了命令行參數列表中的重複參數，並按字母順序打印出來：

public class WordList{
    public static void main(String args[]){
        Set<String> s = new TreeSet<String>();
        Collections.addAll(s,args);
        System.out.println(s);
    }
}

Comparable 是排序接口；若一個類實現了 Comparable 接口，就意味着 “該類支持排序”。而 Comparator 是比較器；我們若需要控制某個類的次序，可以建立一個 “該類的比較器” 來進行排序。
前者應該比較固定，和一個具體類相綁定，而後者比較靈活，它可以被用於各個需要比較功能的類使用。可以說前者屬於 “靜態綁定”，而後者可以 “動態綁定”。
我們不難發現：Comparable 相當於 “內部比較器”，而 Comparator 相當於 “外部比較器”。