java中的xxxable和xxxator使用及說(shuō)明

更新時(shí)間：2024年05月11日 09:18:25 作者：阿亮_1024

這篇文章主要介紹了java中的xxxable和xxxator使用及說(shuō)明,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

前言

相信有一定工作經(jīng)驗(yàn)的朋友，都見(jiàn)過(guò)或者用過(guò)xxxable和xxxator ，比如常見(jiàn)的Comparable和Comparator，還有還有常見(jiàn)并且容易迷糊的Iterable和Iterator，看這名字，前兩個(gè)是和比較相關(guān)的，后兩個(gè)是和迭代相關(guān). 但是命名如此相似的接口，又有何區(qū)別呢?各自的用途又是什么呢? 今天阿亮帶大家一起揭開這神秘的面紗.

揭秘

首先我們要明確的是，xxxable和xxxator都是接口，都是用來(lái)描述其子類具有某種能力的. 因?yàn)樵趈ava中，接口就是用來(lái)定義能力的. 接口中的方法，就代表著其實(shí)現(xiàn)類有什么能力. 因?yàn)閷?shí)現(xiàn)類必須要實(shí)現(xiàn)接口中的所有方法.

從名稱上感受

首先，直觀的從名稱上直觀的感受，復(fù)習(xí)一下英文

–able: 表形容詞，可…的，能…

able單詞

所以，今天我們要研究的其中兩個(gè)主角，

Comparable: 可比較的Iterable: 可迭代的
-ator: 表名詞，通常由ate結(jié)尾的動(dòng)詞而來(lái)，做事的人或物

ator結(jié)尾單詞

所以，我們今天要研究的另外兩個(gè)主角

Comparator: 比較器
Iterator: 迭代器

一番咬文嚼字，從字面上理解：

xxxable 就是具有xxx能力，是形容詞，帶入java接口，就這么認(rèn)為: 實(shí)現(xiàn)了xxxable接口，代表著具有了xxx能力，可以進(jìn)行xxx. 著重描述的是: 實(shí)現(xiàn)類具有xxx能力.

xxxator 就是xxx器，是名詞，帶入java中的接口，就可以這么認(rèn)為: 實(shí)現(xiàn)了xxxator接口，就代表著可以干xx. 著重描述的是: 實(shí)現(xiàn)類可以對(duì)某個(gè)對(duì)象進(jìn)行xxx.

看到這兒，可能還是有點(diǎn)模糊，不用著急，我們從代碼，親自來(lái)感受一下，感受完了再回過(guò)頭來(lái)看這段.

從代碼帶入

上面我們從名稱上理解了，下面我們從實(shí)操代碼入手，直觀感受.

Comparable接口

位于java.lang 包下，只有一個(gè)抽象方法

public int compareTo(T o);

實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法，必須實(shí)現(xiàn)compareTo這個(gè)方法，實(shí)現(xiàn)類就具有可比較的能力了.

比較肯定要區(qū)分大小，那這個(gè)方法要怎么區(qū)分大小呢? 方法的doc注釋上解釋了

a negative integer， zero， or a positive integer as this object is less than， equal to， or greater than the specified object.

大意就是返回一個(gè)負(fù)整數(shù)，零或正整數(shù)，表示此對(duì)象小于，等于或大于指定的對(duì)象。

現(xiàn)在我們假設(shè)一個(gè)場(chǎng)景，我們有一個(gè)<書本>對(duì)象，有一個(gè)序號(hào)屬性，通過(guò)序號(hào)的大小，來(lái)對(duì)書進(jìn)行比較，一遍排序整理.指定的規(guī)則是: 編號(hào)小的更大，編號(hào)大的更小，

書籍類的聲明如下：

public class Book implements Comparable<Book>{

    private int order;
    private String name;

    public Book(int order, String name) {
        this.order = order;
        this.name = name;
    }

    public int getOrder() {
        return order;
    }

    @Override
    public int compareTo(Book o) {
        //  相等
        if (this == o || this.getOrder() == o.getOrder()) return 0;
        // 如果 此類的order大于被比較的order,返回-1,表示此書"更小"
        if (this.order > o.getOrder()) {
            return -1;
        }
        return 1;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "order=" + order +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

怎么使用呢，最簡(jiǎn)單的是比較兩本書

        // 比較兩本書
        Book songs = new Book(1, "詩(shī)經(jīng)");
        Book threeKingdoms = new Book(2, "三國(guó)演義");

        int i = songs.compareTo(threeKingdoms);
        // 返回1, 正數(shù), 代表 詩(shī)經(jīng) "大于" 三國(guó)演義
        System.out.println(i);

感覺(jué)這樣好像沒(méi)有什么用. 下面展示一個(gè)比較可能會(huì)在開發(fā)中用到的: 對(duì)書籍?dāng)?shù)組進(jìn)行排序

        // 對(duì)書進(jìn)行排序
        Book[] books = new Book[3];
        Book songs = new Book(1, "詩(shī)經(jīng)");
        Book threeKingdoms = new Book(2, "三國(guó)演義");
        Book soulLand = new Book(3, "斗羅大陸");
        books[0] = soulLand;
        books[1] = songs;
        books[2] = threeKingdoms;
        // 排序之前
        System.out.println(Arrays.toString(books));
        // 利用Arrays.sort進(jìn)行排序 (這個(gè)方法是升序)
        Arrays.sort(books);
        // 排序之后
        System.out.println(Arrays.toString(books));

輸出結(jié)果為：

[Book{order=3, name='斗羅大陸'}, Book{order=1, name='詩(shī)經(jīng)'}, Book{order=2, name='三國(guó)演義'}]

[Book{order=3, name='斗羅大陸'}, Book{order=2, name='三國(guó)演義'}, Book{order=1, name='詩(shī)經(jīng)'}]

因?yàn)槲覀兌x是: 編號(hào)越大，書籍 “越小”，所以這個(gè)結(jié)果是沒(méi)問(wèn)題. Arrays.sort方法就是利用Comparable，進(jìn)行比較然后排序的

如果Book這個(gè)類不實(shí)現(xiàn)java.lang.Comparable，然后調(diào)用Arrays.sort(books);猜猜會(huì)怎樣?

同理， java集合Stream流中的sorted()方法，也是同樣的道理. 此處不展開，感興趣的朋友請(qǐng)移步: java stream使用指南-------sorted使用及進(jìn)階

另外，我們知道 java.util.TreeSet 這個(gè)集合，添加進(jìn)去的元素自動(dòng)就排序好了，比如我 new TreeSet<Integer> ，然后往里面添加幾個(gè)數(shù)字，打印出來(lái)就是有序的，或者new TreeSet<String>.

    @Test
    public void test4(){
        // 數(shù)字TreeSet
        TreeSet<Integer> integers = new TreeSet<>();
        integers.add(20);
        integers.add(11);
        integers.add(34);
        integers.add(49);
        System.out.println(integers);

        // 字符串TreeSet
        TreeSet<String> strings = new TreeSet<>();
        strings.add("B");
        strings.add("E");
        strings.add("G");
        strings.add("A");
        System.out.println(strings);
    }

輸出：

[11, 20, 34, 49]

[A, B, E, G]

我添加順序是隨意的，最終打印出來(lái)的結(jié)果是有序的，大家有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)排序規(guī)則是怎么定義的能?在哪里定義的呢?

相信大家已經(jīng)猜到了，其實(shí)就是Integer String已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了java.lang.Comparable接口， TreeSet才知道他們的比較規(guī)則，然后由此來(lái)進(jìn)行排序. 如果你往TreeSet中添加一個(gè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Comparable接口的元素，看看會(huì)出現(xiàn)什么情況.

當(dāng)然，TreeSet還有另一種指定規(guī)則的方式，我們下面討論java.util.Comparator的時(shí)候再說(shuō)

Comparator 接口

說(shuō)完了Comparable，然后我們來(lái)說(shuō)說(shuō)Comparator

Comparator 位于java.util包下，可以翻譯為比較器，是一個(gè)函數(shù)式接口，其中只有一個(gè)抽象方法

int compare(T o1， T o2);

實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法之后，就可以對(duì)兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較了. 因?yàn)镃omparator是比較器，是工具，所以可以用這個(gè)工具來(lái)對(duì)兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較

比較的規(guī)則也是類似，如果compare方法返回了了一個(gè)正數(shù) 0 負(fù)數(shù) ，則說(shuō)明 o1 大于等于小于 o2

上代碼，還是以上面的書籍為例，但是不再實(shí)現(xiàn)Comparable接口

書籍類：

public class Book {

    private int order;
    private String name;

    public Book(int order, String name) {
        this.order = order;
        this.name = name;
    }

    public int getOrder() {
        return order;
    }


    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "order=" + order +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

}

然后我們?cè)贋闀ㄒ粋€(gè)比較器，書籍比較器

public class BookComparator implements Comparator<Book> {   
    
    @Override
    public int compare(Book o1, Book o2) {
        if (o1 == o2 || o1.getOrder() == o2.getOrder()) return 0;
        
        if (o1.getOrder() > o2.getOrder()) {
            return -1;
        }
        return 1;
    }
    
}

我們還是先比較兩本書，但是此時(shí)Book已經(jīng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Comparable接口，沒(méi)有compareTo方法，所以不能直接比較，需要使用書籍比較器進(jìn)行比較

        // 比較兩本書
        Book songs = new Book(1, "詩(shī)經(jīng)");
        Book threeKingdoms = new Book(2, "三國(guó)演義");

        // 使用書籍比較器進(jìn)行比較
        BookComparator bookComparator = new BookComparator();
        int i = bookComparator.compare(songs, threeKingdoms);
        // 返回1, 正數(shù), 代表 詩(shī)經(jīng) "大于" 三國(guó)演義
        System.out.println(i);

再來(lái)排序，

        // 對(duì)書進(jìn)行排序
        Book[] books = new Book[3];
        Book songs = new Book(1, "詩(shī)經(jīng)");
        Book threeKingdoms = new Book(2, "三國(guó)演義");
        Book soulLand = new Book(3, "斗羅大陸");
        books[0] = soulLand;
        books[1] = songs;
        books[2] = threeKingdoms;
        // 排序之前
        System.out.println(Arrays.toString(books));
        // 利用Arrays.sort進(jìn)行排序,因?yàn)榇藭r(shí)Book沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Comparable接口,直接使用下面的方法是沒(méi)辦法進(jìn)行排序的
        // Arrays.sort(books);
        // 利用 書籍比較器進(jìn)行排序
        BookComparator bookComparator = new BookComparator();
        Arrays.sort(books,bookComparator);
        // 排序之后
        System.out.println(Arrays.toString(books));

結(jié)果：

[Book{order=3, name='斗羅大陸'}, Book{order=1, name='詩(shī)經(jīng)'}, Book{order=2, name='三國(guó)演義'}]

[Book{order=3, name='斗羅大陸'}, Book{order=2, name='三國(guó)演義'}, Book{order=1, name='詩(shī)經(jīng)'}]

比較器畢竟是工具，所以工具還提供了一些額外的方法比如reversed

上面的排序，我看著不太舒服，我想倒序一下，當(dāng)然比較器已經(jīng)固定了，就不能再改了

在排序時(shí)，可以這樣

Arrays.sort(books，bookComparator.reversed());

排序后的結(jié)果就是:

[Book{order=1， name='詩(shī)經(jīng)'}， Book{order=2， name='三國(guó)演義'}， Book{order=3， name='斗羅大陸'}]

同理， java集合Stream流中除了sorted()方法，還提供了一個(gè)重載方法 sorted(Comparator<? super T> comparator) 也是同樣的道理.傳入一個(gè)比較器進(jìn)行比較，此處不展開，感興趣的朋友請(qǐng)移步: java stream使用指南-------sorted使用及進(jìn)階

上面在講TreeSet時(shí)，我們還留了一個(gè)懸念， TreeSet 可以通過(guò)另外一種方式指定排序規(guī)則，那肯定是用比較器來(lái)指定規(guī)則啦

首先我們使用前面的方式(注意:此時(shí)Book未實(shí)現(xiàn)Comparable接口)

        // 我們先來(lái)試試之前我用的方法
        TreeSet<Book> books = new TreeSet<>();
        books.add(new Book(1, "詩(shī)經(jīng)"));
        books.add(new Book(3, "斗羅大陸"));
        books.add(new Book(2, "三國(guó)演義"));
        System.out.println(books);

肯定會(huì)出問(wèn)題的，因?yàn)榇藭r(shí)TreeSet已經(jīng)不知道用什么規(guī)則對(duì)添加進(jìn)來(lái)的元素排序了，此時(shí)應(yīng)該使用另一種方式

        // new 書籍比較器
        BookComparator bookComparator = new BookComparator();
        // 構(gòu)造TreeSet時(shí)將比較器傳入
        TreeSet<Book> books = new TreeSet<>(bookComparator);
        books.add(new Book(1, "詩(shī)經(jīng)"));
        books.add(new Book(3, "斗羅大陸"));
        books.add(new Book(2, "三國(guó)演義"));
        System.out.println(books);

結(jié)果也是一樣正確的被排序好的.

這里多提一嘴，因?yàn)镃omparator是個(gè)函數(shù)式接口，更多時(shí)候我們使用的匿名內(nèi)部類或者lambda來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)構(gòu)造器，而不是單獨(dú)的創(chuàng)建一個(gè)書籍比較器，除非這個(gè)比較器需要在不止一個(gè)地方使用，此處不展開描述.

好了到此為此，我們已經(jīng)搞清楚了Comparable和Comparator的用法