从零单排Java 8（3） —— List结合Lambdas对排序的高级用法

简介
在本教程中，我们将首先了解 Java 8 中的 Lambda 支持，特别是如何利用它来编写 Comparator 并对 Collection 进行排序。
首先，让我们定义一个简单的实体类：
public class Human {
private String name;
private int age;
}
List 的简单排序
在 Java 8 之前，对集合进行排序将涉及为排序中使用的 Comparator 创建匿名内部类：
new Comparator<Human>() {
@Override
public int compare(Human h1, Human h2) {
return h1.getName().compareTo(h2.getName());
}
}
这个比较简单，我看看单元测试的案例：
@Test
public void givenPreLambda() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(
new Human(“Sarah”, 10),
new Human(“Jack”, 12)
);

Collections.sort(humans, new Comparator<Human>() {
@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
随着 Lambdas 的引入，我们现在可以绕过匿名内部类，并通过简单，功能的语义实现来得到相同的结果：
(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());
同样，还是可以用之前的测试用例：
@Test
public void test() {
List<Human> 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)));
}
请注意，我们还使用了添加到 Java 8 中的 java.util.List 的新排序的 API，而不是旧的 Collections.sort API。
不带类型定义排序
我们可以通过不指定类型定义来进一步简化表达式 – 编译器能够自己推断这些：
(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())
测试用例如下：
@Test
public void test() {

List<Human> 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)));
}

这个得益于 Lambda 的方法支持，让我的代码更加简洁。
使用静态方法进行排序
接下来，我们将使用 Lambda Expression 执行排序，并引用静态方法。
首先，我们将定义方法 compareByNameThenAge 与 Comparator <Human> 对象中的 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);
}
}
现在，我们来看看如何使用
humans.sort(Human::compareByNameThenAge);
看下单元测试
@Test
public void test() {

List<Human> 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)));
}
内部 API 的进行排序
我们还可以通过使用 Collections 引用和 Comparator.comparing 方法组合进行排序比较。
我们将使用 getName() 来构建 Lambda 表达式并按名称对 List 进行排序：
@Test
public void test() {

List<Human> 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 还引入了一个用于反转比较器的辅助方法，我们可以快速使用它来反转我们的排序：
@Test
public void test() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(
new Human(“Sarah”, 10),
new Human(“Jack”, 12)
);

Comparator<Human> comparator
= (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

humans.sort(comparator.reversed());

Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human(“Sarah”, 10)));
}
多条件排序
比较 lambda 表达式不一定非常简单，我们也可以编写更复杂的表达式。例如按照 name、age 进行排序比较。
@Test
public void test() {
List<Human> 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)));
}
多条件组合排序
相同的例子，我们也可以通过 Comparator 的新组合支持来实现。
从 JDK 8 开始，我们现在可以将多个比较器组合在一起，以构建更复杂的比较逻辑：
@Test
public void test() {

List<Human> 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 stream 进行排序。为此，我们有 sorted()，与其对应的有两个 API：

sorted()；使用排序对 Stream 的元素进行排序，元素类必须实现 Comparable 接口
sorted(Comparator<? super T> comparator)；根据 Comparator 实例对元素进行排序

让我们看一个如何使用自然排序的 sorted() 方法的示例：
@Test
public final void test() {
List<String> letters = Lists.newArrayList(“B”, “A”, “C”);

List<String> sortedLetters = letters.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
assertThat(sortedLetters.get(0), equalTo(“A”));
}
现在让我们看看我们如何使用自定义 Comparator 与 sorted()：
@Test
public final void test() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human(“Sarah”, 10), new Human(“Jack”, 12));
Comparator<Human> nameComparator = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

List<Human> sortedHumans = humans.stream().sorted(nameComparator).collect(Collectors.toList());
assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human(“Jack”, 12)));
}
如果我们使用 Comparator.comparing() 方法，我们可以进一步简化上面的例子：
@Test
public final void test() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human(“Sarah”, 10), new Human(“Jack”, 12));

List<Human> 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
我们也可以使用 Stream.sorted() 来反向排序 List。
首先，让我们看一个如何将 sorted() 方法与 Comparator.reverseOrder() 组合以反向顺序对列表进行排序的示例：
@Test
public final void test() {
List<String> letters = Lists.newArrayList(“B”, “A”, “C”);

List<String> 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 Comparator：

@Test
public final void test() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human(“Sarah”, 10), new Human(“Jack”, 12));
Comparator<Human> reverseNameComparator = (h1, h2) -> h2.getName().compareTo(h1.getName());

List<Human> reverseSortedHumans = humans.stream().sorted(reverseNameComparator)
.collect(Collectors.toList());
assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human(“Sarah”, 10)));
}

最后，让我们使用 Comparator.comparing() 方法简化上面的示例：
@Test
public final void test() {
List<Human> humans = Lists.newArrayList(new Human(“Sarah”, 10), new Human(“Jack”, 12));

List<Human> reverseSortedHumans = humans.stream()
.sorted(Comparator.comparing(Human::getName, Comparator.reverseOrder()))
.collect(Collectors.toList());

assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human(“Sarah”, 10)));
}
总结
使用 Java 8 Lambda 表达式对 List 进行排序，效果是非常不错的，也是 Lambda 的使用场景之一，这一点展示了 Lambda 的强大的语义功能。