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[Effective Java] Note: - Chapter-3-3: Comparable Interface

 
  • 2017年 02月07日
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Comparable接口和equals()方法的约定很像，一样要老老实实逐域比较。

Comparable接口的通用约定

Comparable接口的通用约定和equals()方法的很像，

  1. 对称性：如果x.compareTo(y)>0，那么y.compareTo(y)<0。
  2. 传递性：如果x.compareTo(y)>0，且y.compareTo(z)>0，那么必须x.compareTo(z)>0。
  3. 和equals()保持一致性： 如果x.equals(y)，那么x.compareTo(y)=0最好成立。

对于第三条，不是强制要求，但如果违背的话，必须要仔细考虑可能带来的后果，比如BigDecimal类的compareTo()和equals()方法的结果不一致。如果像下面这样往HashSet里插入两个BigDecimal。HashSet用equals()方法判断1.0和1.00不相等。所以HashSet里有两个元素。

// set里会有2个元素。因为HashSet用equals()方法判断元素是否重复。
Set<BigDecimal> hashset = new HashSet<>();
hashset.add(new BigDecimal("1.0"));
hashset.add(new BigDecimal("1.00"));

但如果往TreeSet里插入两个BigDecimal。TreeSet用compareTo()方法判断1.0和1.00相等。所以HashSet里只有一个元素。

// set里会有2个元素。因为HashSet用equals()方法判断元素是否重复。
Set<BigDecimal> treeset = new TreeSet<>();
treeset.add(new BigDecimal("1.0"));
treeset.add(new BigDecimal("1.00"));

编写合格的compareTo()方法

诀窍和编写equals()方法差不多，

  1. 从最关键的域开始逐域比较。
  2. 比较的时候：
    1. 对除了float和double外的基本型：用>和<比较。
    2. 对float和double：用Float.compare()和Double.compare()。
    3. 对其他对象，递归调用他们的compareTo()方法。如果没有，就传递一个Comparator，然后用compare()方法。

下面还是PhoneNumber的例子，展示了一个朴素但实用的compareTo()方法的实现，

package com.ciaoshen.effectivejava.chapter3;

public class TestComparable {
    public class PhoneNumber implements Comparable<PhoneNumber> { // 实现了和自身类比较的Comparable接口
        private static final int MAX_AREACODE = 999;
        private static final int MAX_PREFIX = 999;
        private static final int MAX_LINENUMBER = 9999;
        private final short areaCode;
        private final short prefix;
        private final short lineNumber;
        private volatile int hashCode;

        public PhoneNumber(int areaCode, int prefix, int lineNumber) {
            rangeCheck(areaCode, MAX_AREACODE, "area code");
            rangeCheck(prefix, MAX_PREFIX, "prefix");
            rangeCheck(lineNumber, MAX_LINENUMBER, "line number");
            this.areaCode = (short)areaCode;
            this.prefix = (short)prefix;
            this.lineNumber = (short)lineNumber;
        }
        public String toString() {
            return "(" + areaCode + ") " + prefix + " - " + lineNumber;
        }
        private void rangeCheck(int num, int max, String name) {
            if (num < 0 || num > max) {
                throw new IllegalArgumentException(name + ": " + num);
            }
        }
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (o == this) { return true; } // 等价性检查。相等直接返回，不比较。
            if (! (o instanceof PhoneNumber) ) { return false; } // 不是PhoneNumber的直接返回false
            PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o; // 转型必须成功,前面已经检查过了。
            return pn.areaCode == areaCode && pn.prefix == prefix && pn.lineNumber == lineNumber; // 逐个域进行比较。
        }
        @Override
        public int hashCode() {
            // return super.hashCode(); // hashCode from Object violates the general contract of hashCode
            int result = hashCode;
            if (result == 0) {
                int result = 17;
                result = 31 * result + areaCode;
                result = 31 * result + prefix;
                result = 31 * result + lineNumber;
                hashCode = result;
            }
            return hashCode;
        }
        public int compareTo(PhoneNumber pn) { // 朴素但有效。
            if (lineNumber > pn.lineNumber) {
                return 1;
            }
            if (lineNumber < pn.lineNumber) {
                return -1;
            }
            if (prefix > pn.prefix) {
                return 1;
            }
            if (prefix < pn.prefix) {
                return -1;
            }
            if (areaCode > pn.areaCode) {
                return 1;
            }
            if (areaCode < pn.areaCode) {
                return -1;
            }
            if (areaCode == pn.areaCode) {
                return 0;
            }
        }
    }
}
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