Java - Comparator 类的比较方法的定义

Question

想了解Comparator类的方法comparing的定义。我会留下一些代码，以防它有助于解释。我正在使用一个名为 Person 的类，它基本上存储了一个名字和一个姓氏。可以使用 get 方法检索此数据。

public class Person {

    private final String name;
    private final String lastname;

    public Person(String name, String lastname) {
        this.name = name;
        this.lastname = lastname;
    }

    public String getName() { return name; }

    //...
}

然后我创建了一个人员列表：

List<Person> list = Arrays.asList(
    new Person("Juan", "García"),
    new Person("Ana", "Martínez"),
    ...
);

我一直在测试对此人员列表进行排序的不同方法。在其他可能性中，我发现了这个：

list.sort(Comparator.comparing(Person::getName));

我了解这些行的作用。基本上，这个列表是使用比较器排序的，比较器使用排序键（人名）进行比较。此类键是使用对属于 Person 类的 getName 方法的引用来提取的。

不过，我也想了解幕后发生的事情。我的问题是comparing 方法。 Java 文档定义了这样的方法：

static <T,U extends Comparable<? super U>> Comparator<T> comparing(Function<? super T,? extends U> keyExtractor)

特别是，我正在为泛型类型定义而苦苦挣扎：<T,U extends Comparable<? super U>>;以及参数类型的定义：Function<? super T,? extends U>

T 表示比较器类型，而U 表示键类型，对吧？那么...为什么U 需要扩展Comparable<? super U>，而后者又使用U 的任何超类？

在参数中，该函数使用属于T 的任何超类的对象并返回属于U (<? super T,? extends U>) 的任何子类的对象，但是......为什么？

我希望我的疑问是明确的。另外，对于冗长的解释感到抱歉。

Answer 1

让我们考虑上述方法comparing的签名 static <T,U extends Comparable<? super U>> Comparator<T> comparing(Function<? super T,? extends U> keyExtractor)

• T 是被比较对象的类型，在上面提到的情况下它是Person

• U extends <Comparable<? super U>> 描述了用于实现实际比较的类型——这就是为什么这个类型必须是Comparable——在这种情况下是String

• Function<? super T,? extends U> keyExtractor - keyExtractor 是一个函数，它将 T (Person) 类的对象“转换”为 U (String) 类的可比较对象 - 在这个类中，它是在类 Person 中定义的名称。

Answer 2

我在这里看到了三个主要的困惑：

为什么是U extends Comparable<? super U>？

这是对U（键的类型）的约束，指定U 可以是哪些特定类型。它说U 必须具有可比性。有道理，对吧？尖括号中的部分指定“U 可以与哪些事物进行比较？”例如，Comparable<Animal> 表示“堪比动物”。约束说“U 必须与 U 的某些超类型相当”。

您可能想知道为什么它不只是说“U 必须与U 相当”，即U extends Comparable<U>。这是因为我们试图使我们的方法尽可能灵活，即我们尝试接受尽可能多的不同Us。如果我有一个Dog 可以与Animal 进行比较（实现Comparable<Animal>），那么这条狗也可以与另一个Dog 进行比较是合乎逻辑的。但是，由于Dog实现了Comparable<Animal>而不是Comparable<Dog>，它不满足U extends Comparable<U>，这就是我们必须使用U extends Comparable<? extends U>的原因。

为什么Function 取? super T？

假设我有一个密钥提取器，它接受 Object，我返回它的 toString() 输出作为比较的密钥（这是比较不常见的事情，但为了这个例子，请耐心等待:D)

Function<Object, String> stringExtractor = Object::toString;

现在我想要一个比较动物的比较器。我可以使用这个stringExtractor 作为comparing 的参数吗？我当然可以：

Comparator<Animal> comparator = Comparator.comparing(stringExtractor);

所有动物都有一个toString 方法，因为它们毕竟是Object 的子类！这就是为什么 key extractor 参数采用带有 T 超类的函数的原因 - 允许我们传递上述内容。如果是Function<T, ? extends U>，我们将无法做到Comparator.comparing(stringExtractor)。

同样，我们希望comparing 能够处理尽可能多的事情。

为什么Function 返回? extends U？

这实际上是完全没有必要的。除非您像这样明确指定 T 和 U：

Comparator.<Foo, Animal>comparing(Foo::getDog);

是Function<? super T, U> 还是Function<? super T, ? extends U> 没有区别。有关详细信息，请参阅this question。这个问题是关于thenComparing，签名为comparing。