effective-Java/ch03所有对象的通用方法/14.考虑实现Comparable接口.md
2019-10-10 20:10:34 +08:00

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考虑实现 Comparable 接口

compareTo 方法是 Comparable 接口中的唯一方法。

与 Object 类的 equals 方法在性质上是相似的,除了它允许在简单的相等比较之外的顺序比较,它是泛型的。

通过实现 Comparable 接口一个类表明它的实例有一个自然顺序natural ordering

对实现 Comparable 接口的对象数组排序非常简单,如下所示:

Arrays.sort(a);

它很容易查找,计算极端数值,以及维护 Comparable 对象集合的自动排序。

示例代码Item14Example01.java:依赖于 String 类实现了 Comparable 接口,去除命令行参数输入重复的字符串,并按照字母顺序排序。

compareTo 方法的通用约定

compareTo 方法的通用约定与 equals 相似:

  将此对象与指定的对象按照排序进行比较。 返回值可能为负整数,零或正整数,因为此对象对应小于,等于或大于指定的对象。 如果指定对象的类型与此对象不能进行比较,则引发 ClassCastException 异常。

  下面的描述中,符号 sgn(expression) 表示数学中的 signum 函数,它根据表达式的值为负数、零、正数,对应返回-1、0 和 1。

  • 实现类必须确保所有 xy 都满足 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y. compareTo(x))。 (这意味着当且仅当 y.compareTo(x) 抛出异常时,x.compareTo(y) 必须抛出异常。)
  • 实现类还必须确保该关系是可传递的:(x. compareTo(y) > 0 && y.compareTo(z) > 0) 意味着 x.compareTo(z) > 0
  • 最后,对于所有的 z实现类必须确保 x.compareTo(y) == 0 意味着 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))
  • 强烈推荐 (x.compareTo(y) == 0) == (x.equals(y)),但不是必需的。 一般来说,任何实现了 Comparable 接口的类违反了这个条件都应该清楚地说明这个事实。 推荐的语言是「注意:这个类有一个自然顺序,与 equals 不一致」。

  与 equals 方法一样,不要被上述约定的数学特性所退缩。这个约定并不像看起来那么复杂。 与 equals 方法不同,equals 方法在所有对象上施加了全局等价关系,compareTo 不必跨越不同类型的对象:当遇到不同类型的对象时,compareTo 被允许抛出 ClassCastException 异常。 通常,这正是它所做的。 约定确实允许进行不同类型间比较,这种比较通常在由被比较的对象实现的接口中定义。

  正如一个违反 hashCode 约定的类可能会破坏依赖于哈希的其他类一样,违反 compareTo 约定的类可能会破坏依赖于比较的其他类。 依赖于比较的类,包括排序后的集合 TreeSet 和 TreeMap 类,以及包含搜索和排序算法的实用程序类 CollectionsArrays

比较类中的多个重要属性

如果一个类有多个重要的属性,那么比较他们的顺序是至关重要的。 从最重要的属性开始,逐步比较所有的重要属性。 如果比较结果不是零(零表示相等),则表示比较完成; 只是返回结果。 如果最重要的字段是相等的,比较下一个重要的属性,依此类推,直到找到不相等的属性或比较剩余不那么重要的属性。

示例代码Item14Example02.java:依次比较判断。

示例代码Item14Example03.java:使用 Java 8 中 Comparator 接口提供了一系列比较器方法。