java stream使用指南-------sorted使用及进

作者: 分布式与微服务 | 来源:发表于2022-10-14 09:08 被阅读0次

引入

用了一段时间的jdk8的新特性，lambda表达式、方法引用、stream流，用起来是真的顺手啊，最近碰到了一个排序的问题，引发了一些思考，然后就写了这篇博客，归纳总结sorted的用法，在做笔记的同时也让自己有更深的理解。

数据准备

1. 依赖

我喜欢用google的集合工具类，让我构造测试数据更简便。然后也用lombok，依赖：

        <!--google集合工具类-->
        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>30.0-jre</version>
        </dependency>

            <!--lombok，需要插件配合使用-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.12</version>
        </dependency>

2. 相关类

User类

/*
*链式调用，我也有写相关博客，不过不是介绍基础用法的，是这个链式调用一个不太完美的地方，
*感兴趣的可以去看一看：https://blog.csdn.net/ql_7256/article/details/120274432 
*/
@Data
@Accessors(chain = true) 
public class User  {

    private String username;
    private String password;
    private Integer age;
    private Integer height;

    private Address address;

    private Map others;

}

Address类，注意：这个类在后续的测试中要改动

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Address {

    private String province;
    private String city;
    private String county;
    
}

数据准备，

    private List<User> users = new ArrayList<User>() {{
        add(new User().setUsername("张三").setPassword("123456").setAge(20).setHeight(170)
                .setAddress(new Address().setProvince("四川省").setCity("成都市").setCounty("武侯区"))
                .setOthers(ImmutableMap.builder().put("sorted","AAA").put("bbb","BBB").put("ccc","CCC").build()));

        add(new User().setUsername("李四").setPassword("123456").setAge(16).setHeight(175)
                .setAddress(new Address().setProvince("四川省").setCity("成都市").setCounty("锦江区"))
                .setOthers(ImmutableMap.builder().put("sorted","DDD").put("eee","EEE").put("fff","FFF").build()));

        add(new User().setUsername("王五").setPassword("123456").setAge(20).setHeight(180)
                .setAddress(new Address().setProvince("四川省").setCity("成都市").setCounty("青羊区"))
                .setOthers(ImmutableMap.builder().put("sorted","GGG").put("hhh","HHH").put("iii","III").build()));

        add(new User().setUsername("赵六").setPassword("123456").setAge(17).setHeight(168)
                .setAddress(new Address().setProvince("四川省").setCity("成都市").setCounty("高新区"))
                .setOthers(ImmutableMap.builder().put("sorted","JJJ").put("kkk","KKK").put("lll","LLL").build()));
    }};


    private List<String> strings = new ArrayList<String>() {{
        add("222");add("666");add("444");add("111");add("333");add("555");
    }};

    private List<Integer> integers = new ArrayList<Integer>() {{
        add(222);add(555);add(666);;add(333);add(444);add(111);
    }};

    private List others = new ArrayList() {{
        add(444);add(555);add(666);add(111);add(222);add(333);
    }};

初体验

stream流、方法引用、lambda那些前置知识咱们就不说了哈，直接上手，先体直观的验一下排序

        List<String> sortedStrings = strings.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
        
        // [111, 222, 333, 444, 555, 666]
        System.out.println(sortedStrings);

        
        
        List<User> sortedUsers = users.stream().sorted(Comparator.comparing(e -> e.getAge())).collect(Collectors.toList());
        // 等效写法如下
        // List<User> sortedUsers = users.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge)).collect(Collectors.toList());
        
        // [User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III})]
        System.out.println(sortedUsers);

很简单，也没啥难理解的，就是排序

基础用法

排序的初体验之后，我们来看看几种正式场景下的使用

1. 降序几种方式

在上面的体验排序中，排序的结果默认都是升序的，那如果我要降序呢？那怎么办？有三种方式，或者三种写法

1. 使用reversed

根据user中的age降序

        List<User> collect = users.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());
        // [User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF})]
        System.out.println(collect);

根据User中age先排序，默认情况下是升序，然后再逆序一下，就变成了降序。但是这样有点不好，因为是先排序然后在逆序的，要两步操作。

2.使用Comparator.reverseOrder

根据user中的age降序

        List<User> collect1 = users.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge, Comparator.reverseOrder())).collect(Collectors.toList());
        // [User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF})]
        System.out.println(collect1);

这种方式原理和和方法1差不多，只是写法不一样

3. 在sorted中使用compareTo

方式1和方式2都是利用sorted默认序，然后再逆序来实现排序的，这样会有两个步骤，先升序，然后再逆序。难道就没有直接按照降序来排序的方法？肯定是有的。既然是排序，肯定是可以指定规则的

按照年龄降序

        List<User> collect2 = users.stream().sorted((x, y) -> y.getAge().compareTo(x.getAge())).collect(Collectors.toList());
        // [User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF})]
        System.out.println(collect2);

这种方式是通过Integer中的compareTo方法来实现降序的，当然也可以自己实现，只不过age是Integer类型，既然Integer中已经实现两个Integer比较的方法，就可以偷个懒

4. 在sorted自定义规则

        List<User> collect3 = users.stream().sorted((x, y) -> y.getAge() - x.getAge()).collect(Collectors.toList());
        // [User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF})]
        System.out.println(collect3);

比较实际的最终结果就是返回一个数字，大于0、小于0、等于0，分别就代表大于、小于、等于，所以在sorted方法中返回一个做减法的数字即可。

2. 多级排序

比如我现在的需求是先按照年龄降序，年龄相同的再按照名字降序

        List<User> collect = users.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge, Comparator.reverseOrder()).thenComparing(User::getHeight, Comparator.reverseOrder())).collect(Collectors.toList());
        // [User(username=王五, password=123456, age=20, height=180, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=青羊区), others={sorted=GGG, hhh=HHH, iii=III}), User(username=张三, password=123456, age=20, height=170, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=武侯区), others={sorted=AAA, bbb=BBB, ccc=CCC}), User(username=赵六, password=123456, age=17, height=168, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=高新区), others={sorted=JJJ, kkk=KKK, lll=LLL}), User(username=李四, password=123456, age=16, height=175, address=Address(province=四川省, city=成都市, county=锦江区), others={sorted=DDD, eee=EEE, fff=FFF})]
        System.out.println(collect);

thenComparing顾名思义，再比较

进阶

放在以前，我肯定会从stream 排序的api说起，看看有哪些方法，再看怎么调用，但是这流式太过抽象，所以我先讲了怎么用，再回头来看看有哪些api，本质是什么

1. 本质

在java.util.stream.Stream中，sorted方法有两个重载形式

一个是无参，一个是需要一个参数java.util.Comparator。

1. Stream sorted();

其实这两个方法我们都用过，在初体验中，第一个就是无参的，这样会根据默认规则排序，至于默认规则是什么，就是排序对象实现的java.lang.Comparable接口中的compareTo方法，不然你试试跑一下这个

List<User> collect = users.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

直接报错，报错的原因就是，你要排序一堆User，但是sorted这个无参的方法不知道排序的规则是什么。所以，在使用这个无参的方法时，被排序的元素必须得实现java.lang.Comparable接口，来指定排序规则。

2. Stream sorted(Comparator<? super T> comparator);

除了初体验中的第一个排序，其他的全都是使用的这个方法，很神奇是吧？我好像传的参数不止这样。

但事实上就是这样子，只传了这个一个参数，无非有两种传参形式：一种是确确实实的传了一个java.util.Comparator进去，另外一种是自己实现了java.util.Comparator中的抽象方法compare，这个方法用来进行元素间的比较。因为java.util.Comparator是一个函数式接口，接口中只有compare这一个抽象方法，所以可以结合lambda表达式使用。

我们使用的.sorted(Comparator.comparing(……))其实就是直接传了一个Comparator进去，因为Comparator.comparing这个方法：java.util.Comparator#comparing(java.util.function.Function<? super T,? extends U>, java.util.Comparator<? super U>) 返回的就是一个Comparator。

而类似这种使用：sorted((x, y) -> y.getAge().compareTo(x.getAge()))或者sorted((x, y) -> y.getAge() - x.getAge())，其实就是我们自己在实现java.util.Comparator中的抽象方法compare，这其实就是匿名内部类---->简化---->lambda表达式的这么一个过程，其实还可以简化成方法引用。

2. 拓展及思考

        List<User> sortedUsers = users.stream().sorted(Comparator.comparing(x -> x.getOthers().get("aaa").toString())).collect(Collectors.toList());
        List<User> sortedUsers2 = users.stream().sorted(Comparator.comparing(x -> x.getOthers().get("aaa").toString()).reversed()).collect(Collectors.toList());

为什么第二个排序会有问题？