Java 8 - Perbandingan Kuat dengan Lambdas

1. Ikhtisar

Dalam tutorial ini, kita akan melihat pertama kali dukungan Lambda di Java 8 - khususnya tentang cara memanfaatkannya untuk menulis Pembanding dan mengurutkan Koleksi .

Artikel ini adalah bagian dari seri “Java - Kembali ke Dasar” di Baeldung.

Pertama, mari kita definisikan kelas entitas sederhana:

public class Human { private String name; private int age; // standard constructors, getters/setters, equals and hashcode } 

2. Sortir Dasar Tanpa Lambdas

Sebelum Java 8, menyortir koleksi akan melibatkan pembuatan kelas dalam anonim untuk Pembanding yang digunakan dalam penyortiran:

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

Ini hanya akan digunakan untuk mengurutkan Daftar dari Human entitas:

@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. Sortir Dasar Dengan Dukungan Lambda

Dengan diperkenalkannya Lambdas, sekarang kita dapat melewati kelas dalam anonim dan mencapai hasil yang sama dengan semantik fungsional sederhana :

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

Demikian pula - kita sekarang dapat menguji perilaku seperti sebelumnya:

@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))); }

Perhatikan bahwa kami juga menggunakan API sortir baru yang ditambahkan ke java.util.List di Java 8 - alih-alih API Collections.sort lama .

4. Penyortiran Dasar Tanpa Definisi Jenis

Kita dapat lebih menyederhanakan ekspresi dengan tidak menentukan definisi tipe - kompilator mampu menyimpulkannya sendiri:

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

Dan sekali lagi, tesnya tetap sangat mirip:

@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. Sortir Menggunakan Referensi ke Metode Statis

Selanjutnya, kita akan melakukan pengurutan menggunakan Lambda Expression dengan referensi ke metode statis.

Pertama, kita akan menentukan metode compareByNameThenAge - dengan tanda tangan yang sama persis seperti membandingkan metode dalam komparator objek:

public static int compareByNameThenAge(Human lhs, Human rhs) { if (lhs.name.equals(rhs.name)) { return Integer.compare(lhs.age, rhs.age); } else { return lhs.name.compareTo(rhs.name); } }

Sekarang, kita akan memanggil metode human.sort dengan referensi ini:

humans.sort(Human::compareByNameThenAge);

Hasil akhirnya adalah pengurutan koleksi yang berfungsi menggunakan metode statis sebagai Pembanding :

@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. Sortir Pembanding yang Diekstrak

Kita juga dapat menghindari mendefinisikan bahkan logika perbandingan itu sendiri dengan menggunakan referensi metode instance dan metode Comparator.comparing - yang mengekstrak dan membuat Comparable berdasarkan fungsi itu.

Kita akan menggunakan getter getName () untuk membangun ekspresi Lambda dan mengurutkan daftar berdasarkan nama:

@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. Urutkan Terbalik

JDK 8 juga telah memperkenalkan metode pembantu untuk membalikkan pembanding - kita dapat memanfaatkannya dengan cepat untuk membalik urutan kita:

@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. Urutkan Dengan Berbagai Kondisi

Perbandingan ekspresi lambda tidak perlu sesederhana ini - kita juga dapat menulis ekspresi yang lebih kompleks - misalnya mengurutkan entitas terlebih dahulu berdasarkan nama, lalu menurut usia:

@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 Integer.compare(lhs.getAge(), rhs.getAge()); } else { return lhs.getName().compareTo(rhs.getName()); } }); Assert.assertThat(humans.get(0), equalTo(new Human("Sarah", 10))); }

9. Sortir Dengan Berbagai Kondisi - Komposisi

Logika perbandingan yang sama - pertama mengurutkan berdasarkan nama dan kemudian, kedua, berdasarkan usia - juga dapat diterapkan oleh dukungan komposisi baru untuk Comparator .

Dimulai dengan JDK 8, sekarang kita dapat menggabungkan beberapa pembanding untuk membangun logika perbandingan yang lebih kompleks:

@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. Menyortir Daftar Dengan Stream.sorted ()

Kami juga dapat mengurutkan koleksi menggunakan Java 8 ini Streaming diurutkan () API.

Kita dapat mengurutkan aliran menggunakan pengurutan alami serta pengurutan yang disediakan oleh Pembanding. Untuk ini, kami memiliki dua varian overload dari sort () API:

  • sort ed () - mengurutkan elemen Stream menggunakan pengurutan natural; kelas elemen harus mengimplementasikan antarmuka Comparable .
  • sorted(Comparator super T> comparator) – sorts the elements based on a Comparator instance

Let's see an example of how to use 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")); }

Now let's see how we can use 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))); }

We can simplify the above example even further if we use 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. Sorting a List in Reverse With Stream.sorted()

We can also use Stream.sorted() to sort a collection in reverse.

First, let's see an example of how to combine the sorted() method with Comparator.reverseOrder() to sort a list in the 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")); }

Now, let's see how we can use 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))); }

Note that the invocation of compareTo is flipped, which is what is doing the reversing.

Finally, let's simplify the above example by using 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. Null Values

So far, we implemented our Comparators in a way that they can't sort collections containing null values. That is, if the collection contains at least one null element, then the sort method throws a NullPointerException:

@Test(expected = NullPointerException.class) public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenThrowsNPE() { List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12)); humans.sort((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName())); }

The simplest solution is to handle the null values manually in our Comparator implementation:

@Test public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByNameManually_thenMovesTheNullToLast() { List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null); humans.sort((h1, h2) -> { if (h1 == null) { return h2 == null ? 0 : 1; } else if (h2 == null) { return -1; } return h1.getName().compareTo(h2.getName()); }); Assert.assertNotNull(humans.get(0)); Assert.assertNull(humans.get(1)); Assert.assertNull(humans.get(2)); }

Here we're pushing all null elements towards the end of the collection. To do that, the comparator considers null to be greater than non-null values. When both are null, they are considered equal.

Additionally, we can pass any Comparator that is not null-safe into the Comparator.nullsLast() method and achieve the same result:

@Test public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenMovesTheNullToLast() { List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null); humans.sort(Comparator.nullsLast(Comparator.comparing(Human::getName))); Assert.assertNotNull(humans.get(0)); Assert.assertNull(humans.get(1)); Assert.assertNull(humans.get(2)); }

Similarly, we can use Comparator.nullsFirst() to move the null elements towards the start of the collection:

@Test public void givenANullElement_whenSortingEntitiesByName_thenMovesTheNullToStart() { List humans = Lists.newArrayList(null, new Human("Jack", 12), null); humans.sort(Comparator.nullsFirst(Comparator.comparing(Human::getName))); Assert.assertNull(humans.get(0)); Assert.assertNull(humans.get(1)); Assert.assertNotNull(humans.get(2)); } 

It's highly recommended to use the nullsFirst() or nullsLast() decorators, as they're more flexible and, above all, more readable.

13. Conclusion

This article illustrated the various and exciting ways that a List can be sorted using Java 8 Lambda Expressions – moving right past syntactic sugar and into real and powerful functional semantics.

The implementation of all these examples and code snippets can be found over on GitHub.