Java 8 - мощное сравнение с лямбдами

1. обзор

В этом руководстве мы собираемся сначала взглянуть наLambda support in Java 8 – specifically at how to leverage it to write the Comparator and sort a Collection.

Эта статья является частьюthe “Java – Back to Basic” series здесь для примера.

Дальнейшее чтение:

Учебное пособие по API Java 8 Stream

Эта статья представляет собой примерное представление возможностей и операций, предлагаемых Java 8 Stream API.

Руководство по коллекционерам Java 8

В статье обсуждаются сборщики Java 8, показаны примеры встроенных сборщиков, а также показано, как создать пользовательский сборщик.

Лямбда-выражения и функциональные интерфейсы: советы и лучшие практики

Советы и рекомендации по использованию лямбда-кодов Java 8 и функциональных интерфейсов.

Сначала давайте определим простой класс сущности:

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

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

2. Базовая сортировка без лямбда-выражений

До Java 8 при сортировке коллекции использовалисьcreating an anonymous inner class for the Comparator:

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

Это будет просто использоваться для сортировкиList сущностейHuman:

@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. Базовая сортировка с поддержкой лямбда

С введением Lambdas мы теперь можем обойти анонимный внутренний класс и достичь того же результата сsimple, functional semantics:

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

Аналогично - теперь мы можем проверить поведение так же, как и раньше:

@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)));
}

Обратите внимание, что мы также используемthe new sort API added to java.util.List in Java 8 - вместо старого APICollections.sort.

4. Базовая сортировка без определений типов

Мы можем еще больше упростить выражение, не задавая определения типа -the compiler is capable of inferring these отдельно:

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

И снова тест остается очень похожим:

@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. Сортировка с использованием ссылки на статический метод

Затем мы собираемся выполнить сортировку с использованием лямбда-выражения со ссылкой на статический метод.

Сначала мы собираемся определить методcompareByNameThenAge - с той же сигнатурой, что и методcompare в объектеComparator<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);
    }
}

Теперь мы собираемся вызвать методhumans.sort со следующей ссылкой:

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

Конечным результатом является рабочая сортировка коллекции с использованием статического метода какComparator:

@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. Сортировка извлеченных компараторов

Мы также можем избежать определения даже самой логики сравнения, используя методinstance method reference иComparator.comparing, который извлекает и создаетComparable на основе этой функции.

Мы собираемся использовать геттерgetName() для построения лямбда-выражения и сортировки списка по имени:

@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. Обратная сортировка

JDK 8 также представил вспомогательный метод дляreversing the comparator - мы можем быстро использовать его, чтобы отменить нашу сортировку:

@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. Сортировка по нескольким условиям

Лямбда-выражения сравнения не должны быть такими простыми - мы можем написатьmore complex expressions as well - например, сортируя объекты сначала по имени, а затем по возрасту:

@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. Сортировка по нескольким условиям - композиция

Та же самая логика сравнения - сначала сортировка по имени, а затем, во вторую очередь, по возрасту - также может быть реализована с помощью новой поддержки композиции дляComparator.

Starting with JDK 8, we can now chain together multiple comparators для построения более сложной логики сравнения:

@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. Сортировка списка с помощьюStream.sorted()

Мы также можем отсортировать коллекцию с помощью API Java 8Streamsorted().

Мы можем отсортировать поток, используя естественный порядок, а также порядок, предоставляемыйComparator.. Для этого у нас есть два перегруженных варианта APIsorted():

sorted()–сортирует элементы aStream, используя естественный порядок; класс элемента должен реализовывать интерфейсComparable.
sorted(Comparator<?superT>comparator) - сортирует элементы на основе экземпляраComparator

Давайте посмотрим на пример того, какuse 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"));
}

Теперь давайте посмотрим, как мы можемuse 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)));
}

Мы можем еще больше упростить приведенный выше пример, если мыuse 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. Сортировка списка в обратном порядке сStream.sorted()

Мы также можем использоватьStream.sorted() для сортировки коллекции в обратном порядке.

Во-первых, давайте посмотрим на пример того, какcombine 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"));
}

А теперь давайте посмотрим, как мы можемuse 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)));
}

Обратите внимание, что вызовcompareTo переворачивается, что и делает реверсирование.

Наконец, давайте упростим приведенный выше пример наusing 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. Заключение

В этой статье проиллюстрированы различные захватывающие способы, которыми aList can be sorted using Java 8 Lambda Expressions - движется мимо синтаксического сахара к реальной и мощной функциональной семантике.

Реализация всех этих примеров и фрагментов кодаcan be found in the GitHub project - это проект на основе Eclipse, поэтому его должно быть легко импортировать и запускать как есть.

TOC

Java 8 - мощное сравнение с лямбдами