Java 接口之 Comparable、Comparator和Cloneable

Java 接口之 Comparable、Comparator和Cloneable,第1张

Java 接口之 Comparable、Comparator和Cloneable

文章目录
  • 一、Comparable接口
  • 二、Comparator接口
  • 三、Cloneable接口

一、Comparable接口

接口不是类,而是对类的一组需求描述,这些类要遵从接口描述的统一格式进行定义。
Arrays类中的sort方法承诺可以对对象数组进行排序,但要求满足下列前提:对象所属的类必须实现了Comparabe接口

下面是Comparable接口代码

public interface Comparable {
    public int compareTo(T o);
}

该接口对实现它的每个类的对象强加一个整体排序。 这个排序被称为类的自然排序 ,类的compareto方法被称为其自然比较方法 。
Collections.sort (和Arrays.sort )可以自动对实现此接口的对象进行列表(和数组)排序。

在实现Comparable接口的类中,必须提供下面这个方法。

public int compareTo(T o);

1、当没有实现Comparable接口时

class Student {

    private String name;
    private int age;
    private float score;

    public Student(String name, int age, float score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}
public class InterfaceTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("小明", 20, 68);
        students[1] = new Student("小红", 21, 78);
        students[2] = new Student("小李", 20, 99);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        Arrays.sort(students);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

上述代码会抛出异常

因为sort方法不知道依据哪个属性进行排序。所以,利用sort想要对象实现排序功能,就必须提供对象的比较方法,这个时候就需要使用Comparable和Comparator

2、当实现Comparable接口

class Student implements Comparable {

    private String name;
    private int age;
    private float score;

    public Student(String name, int age, float score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }
}
public class InterfaceTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("小明", 20, 68);
        students[1] = new Student("小红", 21, 78);
        students[2] = new Student("小李", 20, 99);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
        Arrays.sort(students);
        System.out.println(Arrays.toString(students));
    }
}

这时Student实现了Comparable接口,并且重写了compareto方法,compareto方法表示当前对象与参数中的对象进行比较,返回值为你要比较的方式,如果比较两个对象的年龄,就让当前对象的年龄减去参数中对象的年龄。

最终sort方法就完成了对对象的排序。

二、Comparator接口

Comparator是一个专用的比较器,当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足要求时,可写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。

class Person {
    private String name;
    private int age;
    private double rise;

    public Person(String name, int age, double rise) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.rise = rise;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public double getRise() {
        return rise;
    }

    public void setRise(double rise) {
        this.rise = rise;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "person{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", rise=" + rise +
                '}';
    }
}
class NameComparator implements Comparator {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getName().compareTo(o2.getName());
    }
}
class AgeComparator implements Comparator {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }
}
class RiseComparator implements Comparator {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        return (int)(o1.getRise() - o2.getRise());
    }
}
public class InterfaceTest {

    public static void main(String[] args) {
        Person[] person = new Person[3];
        person[0] = new Person("小明", 20, 168.2);
        person[1] = new Person("小红", 21, 178.4);
        person[2] = new Person("小李", 20, 199);

        NameComparator nameComparator = new NameComparator();
        Arrays.sort(person, nameComparator);
        System.out.println(Arrays.toString(person));

        AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
        Arrays.sort(person, ageComparator);
        System.out.println(Arrays.toString(person));

        RiseComparator riseComparator = new RiseComparator();
        Arrays.sort(person, riseComparator);
        System.out.println(Arrays.toString(person));
    }
}

上述代码中,我们实现了三种比较器,每个比较器都是一个类,而且实现了Comparator接口,重写了compare方法。

public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }

o1 - 要比较的第一个对象。
o2 - 要比较的第二个对象。

三、Cloneable接口

clone方法是在Object种定义的,而且是protected型的,只有实现了这个接口,才可以在该类的实例上调用clone方法,否则会抛出CloneNotSupportException。

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Animal animal = new Animal();
        Animal animal1 = (Animal) animal.clone();
    }
}
class Dog {
    public int rise = 80;
}
class Animal implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    public Dog dog = new Dog();

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void run() {
        System.out.println("Animal.run");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Animal{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

需要注意的是:我们进入clone方法(下方代码段),该clone的类型为Object,所以调用clone方法的时候应该强制转换为Animal,而且当前的Animal对象必须是可以被clone的,所以Animal类要实现cloneable接口。而当我们使用clone方法的时候,需要重写clone方法,并且抛出一个异常

 protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

下面看animal和animal1的大致内存图。

Object中默认的实现是一个浅拷贝,也就是表面拷贝,如果需要实现深层次拷贝的话,必须对类中可变域生成新的实例。这个时候就体现了为什么要重写clone方法。

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Animal animal = new Animal("小明", 21);
        Animal animal1 = (Animal) animal.clone();
        animal1.dog.rise = 10;
        System.out.println(animal.toString());
        System.out.println(animal1.toString());
    }
}
class Dog implements Cloneable {
    public int rise = 80;
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "rise=" + rise +
                '}';
    }

	@Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
class Animal implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    public Dog dog = new Dog();

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Animal{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                ", dog=" + dog +
                '}';
    }

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Animal tmp = (Animal) super.clone();
        tmp.dog = (Dog) tmp.dog.clone();
        return tmp;
    }
}

我们来对比重写clone的代码

对于当前代码浅拷贝实现方式

	@Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

对于当前代码深拷贝实现方式

	@Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Animal tmp = (Animal) super.clone();
        tmp.dog = (Dog) tmp.dog.clone();
        return tmp;
    }

对比之后发现,其实多了层对Dog类的克隆,当克隆完之后新的tmp对象与之前被克隆对象互不影响。从而达成深拷贝。最后返回新对象。

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/5573759.html

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