Comparator 接口使用方法，结合java8新特性及源码分析

1 Comparator介绍

建议看英文文档

官方英文文档介绍
https://docs.oracle.com/en/java/javase/20/docs/api/java.base/java/util/Comparator.html

Comparator是一个函数式接口，因此可以用作 lambda 表达式或方法引用的赋值目标。它经常用于没有天然排序的集合进行排序，如 Collections.sort 或 Arrays.sort。或者对于某些有序数据结构的排序规则进行声明，如 TreeSet 、TreeMap 。也就是该接口主要用来进行集合排序。

1.1 函数式声明

函数式声明（Functional Declaration） 是指在Java中使用函数式编程的方式声明函数或方法。函数式编程是一种编程范式，它将计算视为函数应用的方式，强调了函数的纯粹性和不可变性。在Java中，函数式编程通常使用Lambda表达式、方法引用、函数接口等特性来实现。在你提供的代码中，Lambda表达式 (c1, c2) -> keyComparator.compare(keyExtractor.apply(c1), keyExtractor.apply(c2)) 就是一个函数式声明，它表示一个比较器的定义，将对象的比较规则抽象为一个函数。

总之，comparing 方法是一个函数式编程的示例，它接受函数和比较器作为参数，然后返回一个基于提取的键值和键比较器的比较器，用于对象的排序。这种方式使得你可以轻松地基于对象的属性进行比较，而无需编写大量的比较逻辑。

1.2 简单的小案例

List<People> peoples = new ArrayList<>();
  // 中间省略
  // 按照年龄从小到大排序
peoples.sort(Comparator.comparing(People::getAge));

2. Comparator中的方法

Comparator 作为一个函数式接口只有一个抽象方法,但是它有很多的默认方法，我们来认识一下这些方法们。

2.1 compare 抽象方法

作为Comparator 唯一的抽象方法，int compare(T o1,T o2) 比较两个参数的大小， 返回负整数，零，正整数 ，分别代表 o1<o2、o1=o2、o1>o2，通常分别返回 -1、0 或 1。伪表达式：

// 输入两个同类型的对象 ，输出一个比较结果的int数字
(x1,x2)-> int

例子

自己动动手

public class SortedDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = Arrays.asList("watermelon","apple", "banana", "cherry");

        // 使用比较器按字符串长度升序排序
        words.sort((str2, str1) -> Integer.compare(str1.length(), str2.length()));

        // words.sort((str2, str1) -> Integer.compare(str1.length(), str2.length()));//降序

        System.out.println(words); // 输出: [apple, banana, cherry]

    }
}

2.2 comparing方法

从 Java 8 开始，Comparator 提供了一系列的静态方法，并通过函数式的风格赋予 Comparator 更加强大和方便的功能，我们暂且称它们为 comparing系列方法。

重点介绍一下
comparing方法，以及它的源码实现。注意comparing方法有很多个不同的重载方法，这个是传入参数最全的方法介绍。

源码

   public static <T, U> Comparator<T> comparing(
            Function<? super T, ? extends U> keyExtractor,
            Comparator<? super U> keyComparator)
    {
   
   
        Objects.requireNonNull(keyExtractor);
        Objects.requireNonNull(keyComparator);
        return (Comparator<T> & Serializable)
            (c1, c2) -> keyComparator.compare(keyExtractor.apply(c1),
                                              keyExtractor.apply(c2));
    }

参考解释

该方法是该系列方法的基本方法。是不是看上去很难懂的样子？我们来分析一下该方法。它一共两个参数都是函数式接口。

第一个参数 Function<? super T, ? extends U> keyExtractor 表示输入一个是 T 类型对象，输出一个 U 类型的对象，举个例子，输入一个 People 对象返回其年龄 Integer 数值：

//   people -> people.getAge(); 转换为下面方法引用
Function<People, Integer> getAge = People::getAge;

第二个参数 keyComparator就很好理解了，表示使用的比较规则。

对 c1,c2 按照 第一个参数 keyExtractor 提供的规则进行提取特征，然后第二个参数keyComparator对这两个特征进行比较。下面的式子其实可以概括为 3.1 的 (x1,x2)-> int

(c1, c2) -> keyComparator.compare(keyExtractor.apply(c1),
                                              keyExtractor.apply(c2))

Comparator & Serializable 为 Java 8 新特性:同时满足这两个类型约束

理解了这个方法后，其它该系列的方法就好理解了，这里不再赘述。目前 comparing 系列方法使用更加广泛。我们举一些例子：

List<People> peoples = new ArrayList<>();
//  ………………
// 按照年龄从低到高排序
peoples.sort