Java中Comparable与Comparator的区别

Java 中的 Comparable 和 Comparator 都是比较有用的集合排序接口，但是这俩接口使用却有着明显区别，具体使用哪一个接口，今天我们来一起了解下。

Comparable 接口

Comparable 是一个排序接口，位于 java.lang 包下面，实现该接口的类就可以进行自然排序。先看下 Comparable 接口的定义：

package java.lang;

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T);
}

实现 Comparable 接口时，需要实现 compareTo 方法，其中参数 T 为我们要比较的目标对象，compareTo 方法返回值决定了我们的排序顺序：

• 返回负值（-1 或更小）：当前对象排目标对象前面，即正序排列
• 返回 0：当前对象和目标对象相等，排序不分先后
• 返回正值（1 或 更大）：当前对象排目标对象后面，即倒序排列

下面来举个例子，首先我们定义一个 User 对象：

import lombok.Builder;
import lombok.Data;

@Data
@Builder
public class User implements Comparable<User> {
    private String username; // 用户名
    private Integer age; // 年龄

    @Override
    public int compareTo(User nextUser) {
        // 这里我们先直接使用 Integer 自带的 compareTo 进行比较
        return this.age.compareTo(nextUser.getAge());
    }
}

我们来测试下：

public static void main(String[] args) {
        List<User> userList = new ArrayList<>();
        userList.add(User.builder().age(11).username("张三").build());
        userList.add(User.builder().age(9).username("李四").build());
        Collections.sort(userList);
        log.info("userList: {}", userList); 
        // userList: [User(username=李四, age=9), User(username=张三, age=11)]
    }

在 User 对象我们实现了 compareTo 方法，使用 Integer 自带的 compareTo 进行比较，我们看下 Integer 的 compareTo 是怎么实现的：

public static int compare(int x, int y) {
    return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
}

可以看到，当 x 比 y 小时，返回 -1，即 x 排在 y 前面（根据我们的返回值规则，返回 -1 时：当前对象排目标对象前面）；当 x > y 时，返回 1，即 x 排后面，总结下就是 小的值排前大的值排后，所以 Integer 自带的 compareTo 其实就是数值按照从小到大排列，即正排序。

所以 this.age.compareTo(nextUser.getAge()) 其实就是根据 User 的 age 大小进行正排序，小的排前面大的排后面。那么假设有一天我们不想根据 age 排序了，我们想换成根据 username 自然排序，怎么办？如果一股脑调整 User 的 compareTo 逻辑怕是不能应对需求的变动吧，这时候就要用到 Java 中的比较器 Comparator 了。

注意：在实现 Java Comparable 接口时，Java 要求实现必须遵循以下传递比较特性：如果对象 A 大于对象 B，对象 B 大于 对象 C，那么对象 A 也一定是大于对象 C 的。

Comparator 接口

Comparator 又被称为 Java 中的比较器，该接口位于 java.util 包下，定义如下：

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
}

Comparator 接口标注 @FunctionalInterface 代表其是一个函数式接口，与 Comparable 不同，Comparator 可以选择性地允许比较空参数，同时保持传递比较特性的要求。

• compare 方法传入 2 个待比较的对象 o1、o2，假设返回值为负值（-1 或更小）代表 o1 排 o2 前面，反之 o1 排 o2 后面
• equals 方法传入一个 Object 对象，用于判断待比较的 2 个对象是否是一个对象，该接口不用实现，因为 Object 顶级类已经默认实现了

接下来我们使用 Comparator 实现根据 age 从小到大排序的功能：

Collections.sort(userList, (o1, o2) -> {
    return o1.getAge().compareTo(o2.getAge());
});
log.info("userList: {}", userList);
// userList: [User(username=李四, age=9), User(username=张三, age=11)]

同样的，我们想根据 username 排序的话：

Collections.sort(userList, (o1, o2) -> {
    return o1.getUsername().compareTo(o2.getUsername());
});
log.info("userList: {}", userList);
// [User(username=张三, age=11), User(username=李四, age=9)]

可能大家会疑惑为啥 “张三” 还排在 “李四” 前面了，因为汉字 compareTo 时，默认是基于字符串中每个字符的 Unicode 值进行比较的，然后按照字典排序进行排列，字典排序靠前的自然排前面了。

总结

Comparable 和 Comparator 都能实现类排序，但是区别较大，主要有以下几方面：

• Comparable 是类的内部比较器，而 Comparator 是外部比较器；Comparable 比较只能有一种实现，但是 Comparator 可以根据具体业务要求变换多种比较规则，比较灵活
• Comparable 的排序规则只适用于该类的对象，而 Comparator 的排序规则可以适用于不同类型的对象
• 实现 Comparable 接口的类具有默认排序规则，不用使用时再去定义

日常使用的话，推荐自定义 Comparator 的方式。