Java 8 - Comparação Poderosa com Lambdas

1. Visão geral

Neste tutorial, vamos dar uma primeira olhada emLambda support in Java 8 – specifically at how to leverage it to write the Comparator and sort a Collection.

Este artigo faz parte dethe “Java – Back to Basic” series aqui no exemplo.

Leitura adicional:

O tutorial da API do Java 8 Stream

O artigo é uma introdução exemplar das possibilidades e operações oferecidas pela Java 8 Stream API.

Guia para coletores do Java 8

O artigo discute o Java 8 Collectors, mostrando exemplos de coletores internos, além de mostrar como criar coletores personalizados.

Expressões Lambda e interfaces funcionais: dicas e práticas recomendadas

Dicas e práticas recomendadas para usar o Java 8 lambdas e interfaces funcionais.

Primeiro, vamos definir uma classe de entidade simples:

public class Human {
    private String name;
    private int age;

    // standard constructors, getters/setters, equals and hashcode
}

2. Classificação Básica sem Lambdas

Antes do Java 8, a classificação de uma coleção envolviacreating an anonymous inner class for the Comparator usados na classificação:

new Comparator() {
    @Override
    public int compare(Human h1, Human h2) {
        return h1.getName().compareTo(h2.getName());
    }
}

Isso seria usado simplesmente para classificar as entidadesList deHuman:

@Test
public void givenPreLambda_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    Collections.sort(humans, new Comparator() {
        @Override
        public int compare(Human h1, Human h2) {
            return h1.getName().compareTo(h2.getName());
        }
    });
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

3. Classificação Básica com Suporte Lambda

Com a introdução de Lambdas, agora podemos ignorar a classe interna anônima e obter o mesmo resultado comsimple, functional semantics:

(final Human h1, final Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

Da mesma forma - agora podemos testar o comportamento como antes:

@Test
public void whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    humans.sort(
      (Human h1, Human h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));

    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

Observe que também estamos usandothe new sort API added to java.util.List in Java 8 - em vez da APICollections.sort antiga.

4. Classificação Básica sem Definições de Tipo

Podemos simplificar ainda mais a expressão, não especificando as definições de tipo -the compiler is capable of inferring these por conta própria:

(h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())

E, novamente, o teste permanece muito semelhante:

@Test
public void
  givenLambdaShortForm_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));

    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

5. Classificar usando referência ao método estático

Em seguida, vamos realizar a classificação usando uma expressão Lambda com referência a um método estático.

Primeiro, vamos definir o métodocompareByNameThenAge - com a mesma assinatura exata do métodocompare em um objetoComparator<Human>:

public static int compareByNameThenAge(Human lhs, Human rhs) {
    if (lhs.name.equals(rhs.name)) {
        return lhs.age - rhs.age;
    } else {
        return lhs.name.compareTo(rhs.name);
    }
}

Agora, vamos chamar o métodohumans.sort com esta referência:

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

O resultado final é uma classificação funcional da coleção usando o método estático comoComparator:

@Test
public void
  givenMethodDefinition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {

    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    humans.sort(Human::compareByNameThenAge);
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

6. Classificar comparadores extraídos

Também podemos evitar definir até mesmo a própria lógica de comparação usando um métodoinstance method referenceeComparator.comparing - que extrai e cria umComparable com base nessa função.

Vamos usar gettergetName() para construir a expressão Lambda e classificar a lista por nome:

@Test
public void
  givenInstanceMethod_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {

    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    Collections.sort(
      humans, Comparator.comparing(Human::getName));
    assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

7. Ordem Inversa

O JDK 8 também introduziu um método auxiliar parareversing the comparator - podemos fazer uso rápido disso para reverter nossa classificação:

@Test
public void whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Jack", 12)
    );

    Comparator comparator
      = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

    humans.sort(comparator.reversed());

    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

8. Classificar com várias condições

As expressões lambda de comparação não precisam ser tão simples - podemos escrevermore complex expressions as well - por exemplo, classificar as entidades primeiro por nome e depois por idade:

@Test
public void whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 12),
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Zack", 12)
    );

    humans.sort((lhs, rhs) -> {
        if (lhs.getName().equals(rhs.getName())) {
            return lhs.getAge() - rhs.getAge();
        } else {
            return lhs.getName().compareTo(rhs.getName());
        }
    });
    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

9. Classificar com várias condições - Composição

A mesma lógica de comparação - primeiro classificação por nome e depois, secundariamente, por idade - também pode ser implementada pelo novo suporte de composição paraComparator.

Starting with JDK 8, we can now chain together multiple comparators para construir uma lógica de comparação mais complexa:

@Test
public void
  givenComposition_whenSortingEntitiesByNameThenAge_thenCorrectlySorted() {

    List humans = Lists.newArrayList(
      new Human("Sarah", 12),
      new Human("Sarah", 10),
      new Human("Zack", 12)
    );

    humans.sort(
      Comparator.comparing(Human::getName).thenComparing(Human::getAge)
    );

    Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

10. Classificando uma lista comStream.sorted()

Também podemos classificar uma coleção usando a APIStreamsorted() do Java 8.

Podemos classificar o fluxo usando a ordem natural, bem como a ordem fornecida por umComparator.. Para isso, temos duas variantes sobrecarregadas da APIsorted():

sorted()– classifica os elementos de aStream usando a ordem natural; a classe do elemento deve implementar a interfaceComparable.
sorted(Comparator<?superT>comparator) - classifica os elementos com base em uma instânciaComparator

Vejamos um exemplo de comouse the sorted() method with natural ordering:

@Test
public final void
  givenStreamNaturalOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");

    List sortedLetters = letters.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedLetters.get(0), equalTo("A"));
}

Agora vamos ver como podemosuse a custom Comparator with the sorted() API:

@Test
public final void
  givenStreamCustomOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator nameComparator = (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName());

    List sortedHumans =
      humans.stream().sorted(nameComparator).collect(Collectors.toList());
    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

Podemos simplificar o exemplo acima ainda mais se nósuse the Comparator.comparing() method:

@Test
public final void
  givenStreamComparatorOrdering_whenSortingEntitiesByName_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    List sortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName))
      .collect(Collectors.toList());

    assertThat(sortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Jack", 12)));
}

11. Classificando uma lista em reverso comStream.sorted()

Também podemos usarStream.sorted() para classificar uma coleção ao contrário.

Primeiro, vamos ver um exemplo de comocombine the sorted()method with Comparator.reverseOrder() to sort a list in reverse natural order:

@Test
public final void
  givenStreamNaturalOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {
    List letters = Lists.newArrayList("B", "A", "C");

    List reverseSortedLetters = letters.stream()
      .sorted(Comparator.reverseOrder())
      .collect(Collectors.toList());

    assertThat(reverseSortedLetters.get(0), equalTo("C"));
}

Agora, vamos ver como podemosuse the sorted() method and a custom Comparator:

@Test
public final void
  givenStreamCustomOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));
    Comparator reverseNameComparator =
      (h1, h2) -> h2.getName().compareTo(h1.getName());

    List reverseSortedHumans = humans.stream().sorted(reverseNameComparator)
      .collect(Collectors.toList());
    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

Observe que a invocação decompareTo é invertida, que é o que está fazendo a reversão.

Finalmente, vamos simplificar o exemplo acima porusing the Comparator.comparing() method:

@Test
public final void
  givenStreamComparatorOrdering_whenSortingEntitiesByNameReversed_thenCorrectlySorted() {
    List humans = Lists.newArrayList(new Human("Sarah", 10), new Human("Jack", 12));

    List reverseSortedHumans = humans.stream()
      .sorted(Comparator.comparing(Human::getName, Comparator.reverseOrder()))
      .collect(Collectors.toList());

    assertThat(reverseSortedHumans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10)));
}

12. Conclusão

Este artigo ilustrou as várias e empolgantes maneiras como aList can be sorted using Java 8 Lambda Expressions - passando diretamente do açúcar sintático para uma semântica funcional real e poderosa.

A implementação de todos esses exemplos e fragmentos de códigocan be found in the GitHub project - este é um projeto baseado no Eclipse, portanto, deve ser fácil de importar e executar como está.

TOC

Java 8 - Comparação Poderosa com Lambdas