Integer包裝類內(nèi)部為什么要實(shí)現(xiàn)Comparable接口？

今天在開(kāi)發(fā)中無(wú)意看到Integer包裝類內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了Comparable接口，因此探查一下該接口作用：

查看API解釋：

此接口強(qiáng)行對(duì)實(shí)現(xiàn)它的每個(gè)類的對(duì)象進(jìn)行整體排序。這種排序被稱為類的自然排序，類的 compareTo 方法被稱為它的自然比較方法。

一、為什么需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口呢？

首先看一下數(shù)據(jù)的例子：

String[] strArr = {"A","B","C","E","D"};
Arrays.sort(strArr);
for?(String?string?: strArr) {
????System.out.print(string+";");
}

輸出結(jié)果：

A;B;C;D;E;

從中我們可以看出sort方法對(duì)數(shù)據(jù)中的String字符串按照一定規(guī)則進(jìn)行了排序，那為什么會(huì)排序呢？

查看String類我們可以看到：

public?final?class?String
implements?Serializable, Comparable, CharSequence｛
????...
｝

它也實(shí)現(xiàn)了Comparable接口。里面實(shí)現(xiàn)了compareTo方法，所以按照某種規(guī)則能夠進(jìn)行排序。

如果數(shù)組中的對(duì)象不是String而是自定義的類型呢？

public?class?ComparableDemo{
????public?static?void?main(String[] args) {
????????Object[] objArray = {new?Person(20,"jack"),new?Person(17,"tom"),
????????????????????????????new?Person(27,"aj")};
????????for?(Object object?: objArray) {
??????System.out.print(object.toString());
????????}
????????Arrays.sort(objArray);
????????for?(Object object?: objArray) {
????????????System.out.print(object.toString());
????????}
????
????}
}

結(jié)果為：

Person?[age=20, name=jack]Person?[age=17, name=tom]Person?[age=27, name=aj]
Exception?in?thread?"main" java.lang.ClassCastException: interfacedemo.Person?cannot?be?cast?to?java.lang.Comparable
??at?java.util.ComparableTimSort.countRunAndMakeAscending(Unknown?Source)
??at?java.util.ComparableTimSort.sort(Unknown?Source)
??at?java.util.ComparableTimSort.sort(Unknown?Source)
??at?java.util.Arrays.sort(Unknown?Source)
??at?interfacedemo.ComparableDemo.main(ComparableDemo.java:18)

可以看到不進(jìn)行排序打印是正常的，但是排序時(shí)報(bào)錯(cuò)了。因?yàn)橄到y(tǒng)無(wú)法知道使用什么規(guī)則進(jìn)行排序。

我們存入字符串排序成功是因?yàn)镾tring類已經(jīng)實(shí)現(xiàn)Comparable接口，因此想要實(shí)現(xiàn)自定義對(duì)象比較同樣需要實(shí)現(xiàn)該接口，其中的比較方法規(guī)則由我們自己設(shè)定。

二、接口簡(jiǎn)介

實(shí)現(xiàn)此接口的對(duì)象列表（和數(shù)組）可以通過(guò) Collections.sort（和 Arrays.sort）進(jìn)行自動(dòng)排序。實(shí)現(xiàn)此接口的對(duì)象可以用作有序映射中的鍵或有序集合中的元素，無(wú)需指定比較器。

對(duì)于類 C 的每一個(gè) e1 和 e2 來(lái)說(shuō)，當(dāng)且僅當(dāng) e1.compareTo(e2) == 0 與 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值時(shí)，類 C 的自然排序才叫做與 equals 一致。注意，null 不是任何類的實(shí)例，即使 e.equals(null) 返回 false，e.compareTo(null) 也將拋出 NullPointerException。

建議（雖然不是必需的）最好使自然排序與 equals 一致。這是因?yàn)樵谑褂米匀慌判蚺c equals 不一致的元素（或鍵）時(shí)，沒(méi)有顯式比較器的有序集合（和有序映射表）行為表現(xiàn)“怪異”。尤其是，這樣的有序集合（或有序映射表）違背了根據(jù) equals 方法定義的集合（或映射表）的常規(guī)協(xié)定。

例如，如果將兩個(gè)鍵 a 和 b 添加到?jīng)]有使用顯式比較器的有序集合中，使 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0)，那么第二個(gè) add 操作將返回 false（有序集合的大小沒(méi)有增加），因?yàn)閺挠行蚣系慕嵌葋?lái)看，a 和 b 是相等的。

實(shí)際上，所有實(shí)現(xiàn) Comparable 的 Java 核心類都具有與 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是個(gè)例外，它的自然排序?qū)⒅迪嗟鹊_度不同的 BigDecimal 對(duì)象（比如 4.0 和 4.00）視為相等。

從數(shù)學(xué)上講，定義給定類 C 上自然排序的關(guān)系式 如下：

{(x, y)|x.compareTo(y) <= 0}。

整體排序的 商 是：

{(x, y)|x.compareTo(y) == 0}。

它直接遵循 compareTo 的協(xié)定，商是 C 的 等價(jià)關(guān)系，自然排序是 C 的 整體排序。當(dāng)說(shuō)到類的自然排序 與 equals 一致 時(shí)，是指自然排序的商是由類的 equals(Object) 方法定義的等價(jià)關(guān)系。

{(x, y)|x.equals(y)}。

此接口是 Java Collections Framework 的成員。

三、實(shí)現(xiàn)該接口

上面的例子進(jìn)行修改，這里通過(guò)比較對(duì)象中的age屬性進(jìn)行排序

public?class?Person?implements?Comparable{
??private?Integer age;
??private?String name;
??public?Person(int?age,String name)?{
????this.age = age;
????this.name = name;
??}
??@Override
??public?String toString()?{
????return?"Person [age="?+ age + ", name="?+ name + "]";
??}
??//進(jìn)行方法重寫
??@Override
??public?int?compareTo(Object o)?{
????Person p = (Person)o;
????return?this.age - p.age;
??}
??
}

結(jié)果打印：

Person [age=20, name=jack]Person [age=17, name=tom]Person [age=27, name=aj]
Person [age=17, name=tom]Person [age=20, name=jack]Person [age=27, name=aj]

最后附上該方法API描述：

compareToint?compareTo(T o)

比較此對(duì)象與指定對(duì)象的順序。如果該對(duì)象小于、等于或大于指定對(duì)象，則分別返回負(fù)整數(shù)、零或正整數(shù)。

實(shí)現(xiàn)類必須確保對(duì)于所有的 x 和 y 都存在 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x)) 的關(guān)系。（這意味著如果 y.compareTo(x) 拋出一個(gè)異常，則 x.compareTo(y) 也要拋出一個(gè)異常。）

實(shí)現(xiàn)類還必須確保關(guān)系是可傳遞的：(x.compareTo(y)>0 && y.compareTo(z)>0) 意味著 x.compareTo(z)>0。

最后，實(shí)現(xiàn)者必須確保 x.compareTo(y)==0 意味著對(duì)于所有的 z，都存在 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))。強(qiáng)烈推薦 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y)) 這種做法，但并不是 嚴(yán)格要求這樣做。一般來(lái)說(shuō)，任何實(shí)現(xiàn) Comparable 接口和違背此條件的類都應(yīng)該清楚地指出這一事實(shí)。推薦如此闡述：“注意：此類具有與 equals 不一致的自然排序。”

在前面的描述中，符號(hào) sgn(expression) 指定 signum 數(shù)學(xué)函數(shù)，該函數(shù)根據(jù) expression 的值是負(fù)數(shù)、零還是正數(shù)，分別返回 -1、0 或 1 中的一個(gè)值。

參數(shù)：

o - 要比較的對(duì)象。

返回：

負(fù)整數(shù)、零或正整數(shù)，根據(jù)此對(duì)象是小于、等于還是大于指定對(duì)象。

拋出：

ClassCastException - 如果指定對(duì)象的類型不允許它與此對(duì)象進(jìn)行比較。

原文鏈接：csdn.net/ysj4428/article/details/81195846