详解Java8如何使用Lambda表达式进行比较

网友投稿 600 2022-08-31


详解Java8如何使用Lambda表达式进行比较

目录支持Lambda的基本排序无类型定义的基本排序使用引用静态方法进行排序Sort Extracted Comparators反向排序使用多个条件进行排序使用多个条件排序-组合使用Stream.sorted()对列表进行排序使用Stream.sorted()对列表进行反向排序Null值结论

在java 8之前,对集合进行排序需要为排序中使用的比较器 Comparator 创建一个匿名内部类:

new Comparator() {

@Override

public int compare(Human h1, Human h2) {

return h1.getName().compareTo(h2.getName());

}

}

这仅用于对 Human 实体列表进行排序:

@Test

public void givenPreLambda_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

支持Lambda的基本排序

随着Lambdas的引入,我们现在可以绕过匿名内部类,通过简单的函数语义实现相同的结果:

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

类似地,我们现在可以像以前一样测试行为:

@Test

public void whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

注意,我们还使用添加到java中的新排序API。 java.util.List 使用Java8而不是旧集合列出 Collections.sort 。

无类型定义的基本排序

我们可以通过不指定类型定义来进一步简化表达式;编译器能够自行推断出以下各项:

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

同样,测试仍然非常相似:

@Test

public void

givenLambdaShortForm_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

使用引用静态方法进行排序

接下来,我们将使用Lambda表达式和对静态方法的引用来执行排序。

首先,我们将使用与 Comparator 对象中的 compare 方法完全相同的签名来定义 CompareBynametEnable 方法:

public static int compareByNameThenAge(Human lhs, Human rhs) {

if (lhs.name.equals(rhs.name)) {

return Integer.compare(lhs.age, rhs.age);

} else {

return lhs.name.compareTo(rhs.name);

}

}

然后我们要调用 humans.sort 使用此引用的排序方法:

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

最终结果是使用静态方法作为比较器对集合进行工作排序:

@Test

public void

givenMethodDefinition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

Sort Extracted Comparators

通过使用实例方法引用和比较器,我们甚至可以避免定义比较逻辑本身。比较方法,该方法基于该函数提取并创建可比较的。

我们将使用 getName() 来构建Lambda表达式并按名称对列表进行排序:

@Test

public void

givenInstanceMethod_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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

JDK 8还引入了一种辅助方法来反转比较器。我们可以很快利用这一点来逆转我们的排序:

@Test

public void whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {

List humans = Lists.newArrayList(

new Human("Sarah", http://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)));

}

使用多个条件进行排序

比较lambda表达式不必如此简单。我们还可以编写更复杂的表达式,例如,先按名称,然后按年龄对实体进行排序:

@Test

public void whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {

List humans = Lists.newArrayList(

new Human("Sarah", 12),

new Human("Sarah", 10),

new Human("Zack", 12)

);

humans.sort((lhs, rhs) -> {

if (lhs.getName().equalhttp://s(rhs.getName())) {

return Integer.compare(lhs.getAge(), rhs.getAge());

} else {

return lhs.getName().compareTo(rhs.getName());

}

});

Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));

}

使用多个条件排序-组合

同样的比较逻辑,首先按名称排序,然后按年龄排序,也可以通过新的composition支持来实现。

从JDK 8开始,我们现在可以将多个比较器链接在一起,以构建更复杂的比较逻辑:

@Test

public void

givenComposition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

使用Stream

http://

.sorted()对列表进行排序

我们还可以使用Java 8的Stream sorted()API对集合进行排序。

我们可以使用自然排序以及比较器提供的排序对流进行排序。为此,我们有两个sorted()API的重载变体:

sorted()–使用自然排序对流的元素进行排序;元素类必须实现可比较的接口。sorted(Comparator super T> comparator)–基于Comparator实例对元素进行排序

让我们看一个如何将sorted()方法用于自然排序的示例:

@Test

public final void

givenStreamNaturalOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");

List sortedLetters = letters.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

assertThat(sortedLetters.get(0), equalTo("A"));

}

现在,让我们看看如何在 sorted() API中使用自定义比较器:

@Test

public final void

givenStreamCustomOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

如果使用比较器,我们可以进一步简化上述示例。 Comparator.comparing() 方法:

@Test

public final void

givenStreamComparatorOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

使用Stream.sorted()对列表进行反向排序

我们也可以使用 Stream.sorted() 对集合进行反向排序。

首先,让我们看一个如何将sorted()方法与Comparator相结合的示例。reverseOrder()按与自然顺序相反的顺序对列表排序:

@Test

public final void

givenStreamNaturalOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {

List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");

List reverseSortedLetters = letters.stream()

.sorted(Comparator.reverseOrder())

.collect(Collectors.toList());

assertThat(reverseSortedLetters.get(0), equalTo("C"));

}

现在让我们看看如何使用sorted()方法和自定义比较器:

@Test

public final void

givenStreamCustomOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

请注意,compareTo的调用是翻转的,它负责反转。

最后,让我们使用比较器简化上述示例。Comparator.comparing() 方法:

@Test

public final void

givenStreamComparatorOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {

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)));

}

Null值

到目前为止,我们实现的比较器不能对包含空值的集合进行排序。也就是说,如果集合至少包含一个null元素,则sort方法会引发 NullPointerException :

@Test(expected = NullPointerException.class)

public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenThrowsNPE() {

List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12));

humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));

}

最简单的解决方案是在比较器实现中手动处理空值:

@Test

public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByNameManually_thenMovesTheNullToLast() {

List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null);

humans.sort((h1, h2) -> {

if (h1 == null) {

return h2 == null ? 0 : 1;

}

else if (h2 == null) {

return -1;

}

return h1.getName().compareTo(h2.getName());

});

Assert.assertNotNull(humans.get(0));

Assert.assertNull(humans.get(1));

Assert.assertNull(humans.get(2));

}

在这里,我们将所有空元素推向集合的末尾。为此,比较器将null视为大于非null值。如果两者都为空,则认为它们相等。

此外,我们可以将任何非空安全的比较器 Comparator.nullsLast() 方法,并获得相同的结果:

@Test

public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenMovesTheNullToLast() {

List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null);

humans.sort(Comparator.nullsLast(Comparator.comparing(Human::getName)));

Assert.assertNotNull(humans.get(0));

Assert.assertNull(humans.get(1));

Assert.assertNull(humans.get(2));

}

同样,我们可以使用 Comparator.nullsFirst() 将null元素移到集合的开头:

@Test

public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenMovesTheNullToStart() {

List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null);

humans.sort(Comparator.nullsFirst(Comparator.comparing(Human::getName)));

Assert.assertNull(humans.get(0));

Assert.assertNull(humans.get(1));

Assert.assertNotNull(humans.get(2));

}

强烈建议使用 nullsFirst() 或 nullsLast() 修饰符,因为它们更灵活、可读性更强。

结论

本文演示了使用Java8 Lambda表达式对列表进行排序的各种令人兴奋的方式,这些方式超越了语法糖,转变为真正强大的函数语义。

所有这些示例和代码片段的实现都可以在github上找到: https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-lambdas


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