在Java里Comparable与Comparator如何使用_Java排序接口应用说明

必须实现Comparable接口时：类需支持Arrays.sort()、Collections.sort()或作为TreeSet/TreeMap的key；一个类仅能有一种自然顺序；第三方final类无法修改源码，故不可通过实现Comparable改变其排序逻辑。

Comparable 是类自己定义“自然顺序”，Comparator 是外部临时定义“比较规则”——用错接口会导致 ClassCastException 或排序完全失效。

什么时候必须实现 Comparable

当你希望该类对象能直接参与 Arrays.sort()、Collections.sort()，或作为 TreeSet/TreeMap 的 key 时，就必须让类实现 Comparable 接口，并重写 compareTo() 方法。

• 一个类只能有一个 compareTo() 实现，即只有一种“自然顺序”
• 若类是第三方库的 final 类（如 String、Integer），你无法修改其源码，就不能靠实现 Comparable 来改变它的排序逻辑
• compareTo() 返回负数、0、正数，分别表示“小于”“等于”“大于”，不能只返回 -1/0/1 —— 否则链式比较（如 TreeMap 插入）可能出错

public class Person implements Comparable {
    private String name;
    private int age;
@Override
public int compareTo(Person other) {
    int nameCmp = this.name.compareTo(other.name);
    if (nameCmp != 0) return nameCmp;
    return Integer.compare(this.age, other.age); // 安全比较 int，避免溢出
}
}
什么时候该用 Comparator
你需要多种排序方式、无法修改原类、或只是临时一次性排序时，就该用 Comparator。它不侵入业务类，更灵活。

							

								
								

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可匿名实现：new Comparator() { ... }，也可用 Lambda：(a, b) -> a.getName().compareTo(b.getName())

JDK 8+ 提供大量静态工厂方法，比如 Comparator.comparing(Person::getName)、thenComparingInt(Person::getAge)

注意：传给 Arrays.sort(arr, comparator) 时，arr 元素类型无需实现 Comparable；但若元素为 null，而 comparator 没处理，会抛 NullPointerException

Person[] people = { /* ... */ };
Arrays.sort(people, Comparator.comparing(Person::getName)
                           .thenComparingInt(Person::getAge));
Comparator 与 Comparable 同时存在时谁生效
谁被显式调用，谁就生效。两者互不影响，也不会自动“叠加”或“覆盖”。Comparable 只在没传 comparator 的默认排序中起作用。


Collections.sort(list) → 走 Comparable 的 compareTo()


Collections.sort(list, comparator) → 完全忽略 Comparable，只用传入的 comparator


TreeSet set = new TreeSet(); → 依赖 Person 的 Comparable


TreeSet set = new TreeSet(comparator); → 完全按传入的 comparator 排序，Person 是否实现 Comparable 无关紧要

容易踩的坑：null 值和比较器链断裂
最常被忽略的是 null 处理和链式比较的短路行为。

直接调用 a.getName().compareTo(...)，如果 a.getName() 是 null，立刻 NullPointerException


Comparator.comparing(Person::getName) 默认不接受 null，遇到 null 就崩；要用 comparing(Person::getName, Comparator.nullsFirst(String::compareTo))


thenComparing() 只有前一个比较结果为 0 时才执行，这是正确行为；但若误以为它“总会执行”，可能写出逻辑错误的多级排序
自定义 compareTo() 里用 this.field - other.field 算 int 差值，可能整数溢出（如 Integer.MIN_VALUE - Integer.MAX_VALUE），必须用 Integer.compare(a, b)