为什么要使用嵌套类来实现比较器？

Question

我在浏览 Docjar 上的 String 相关文档时，偶然看到了下面这段代码：

public static final Comparator<String> CASE_INSENSITIVE_ORDER
                                         = new CaseInsensitiveComparator();

private static class CaseInsensitiveComparator
                       implements Comparator<String>, java.io.Serializable {
    // use serialVersionUID from JDK 1.2.2 for interoperability
    private static final long serialVersionUID = 8575799808933029326L;

    public int compare(String s1, String s2) {
        // ...
    }
}

我的问题是，为什么我们不能像实现Comparable那样实现Comparator，并使用私有方法而不是嵌套类呢？

另外，顺便问一句，为什么Comparator没有一个类似于Comparable中的单参数方法compareTo呢？

- JavaDeveloper

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你可以。这不是一个真正的问题。但是通常情况下，一个类实现自己的比较器方法是没有意义的。比较器是用于当你有两个“外部”对象时使用的。 - user207421

@EJP - 换句话说，你可以这样做...但这是一个愚蠢的想法。 - Stephen C

Answer 1

因为String不是Comparator。当然，它们确实是Comparable，但它们本身不是“比较函数”：让String实现Comparator没有意义。

另一方面，CaseInsensitiveComparator是一个特定的比较函数，仅适用于字符串。因此，它被声明为一个static嵌套类。

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¹参见Comparator。

- arshajii

Answer 2

我的问题是：我们为什么不能只实现一个比较器(comparator)，就像comparable一样，而使用一个私有方法而不是内部类呢？

嗯，（基本上）Comparator接口的整个意义在于接口的实现是与被比较对象的类分开的独立类。

理论上你可以按照你的想法去做，但最终结果是违反直觉的。

public class MyKey implements Comparator<MyKey> {
    private String field;

    public boolean compare(MyKey m1, MyKey m2) {
        // We must ignore this.field!  We are comparing m1 and m2 ...
        return m1.field.compareTo(m2.field);
    }
}

MyKey[] keys = ...
Arrays.sort(keys, new MyKey());  // Note we have to pass an instance
                                 // to provide the Comparator.

除了有点违反直觉，你的想法还有一个局限性，即MyKey只能通过这种方式“提供”一个比较器。

坦率地说，如果你要这样做，让MyKey实现Comparable<MyKey>更加合理。

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假设他们按照你的建议实现了String。那么这个……

   String[] strings = new String[]{"a", "c", "B"};
   Arrays.sort(strings);

... 意味着区分大小写排序，但是 ...

   String[] strings = new String[]{"a", "c", "B"};
   Arrays.sort(strings, "weasel");

...意味着不区分大小写进行排序。这个想法真的让你感到合理吗？真的吗？

- Stephen C

Answer 3

您只能实现同一类型的一个接口。String 已经实现了 Comparable 接口，用于词典排序比较：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence
{

但它需要更多的compareTo方法（例如：执行不区分大小写的比较）。以下代码会导致编译错误：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, Comparable<String>, CharSequence
{

因此，这可能是它具有额外比较器的原因之一。

比较器的概念是一个对象，它提供两个项目之间的比较服务，而不是一个可与另一个进行比较的合同（可比接口）。

在字符串上实现比较器将编译，但这将是语义上错误的。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, Comparator<String>, CharSequence
{

- gerrytan

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我想我之前误解了，现在我明白你想说什么了。然而，从编译的角度来看，String 为什么不能同时实现 Comparator 和 Comparable 是没有道理的。 - arshajii

同意，但在字符串上实现比较器在语义上是错误的（即意义/目的方面）。 - gerrytan

Answer 4

将其作为类而不是函数，使我们能够对集合（或其他可能执行比较的类）应用多态比较策略。这样，使用比较器的方法就不需要知道它是区分大小写的比较器、不区分大小写的比较器还是其他类型的比较器；它只需执行比较即可。但如果这是一个函数，这种多态性就不适用了。执行比较的方法要么必须使用“the”比较方法，要么必须知道正在执行哪种比较，以选择正确的方法。

与将第一个参数绑定到一个特定字符串相比，有两个参数可以让我们在任意数量的字符串上使用相同的比较器。否则，在处理大型集合时，我们将不得不跟踪大量的比较器。它还允许在左侧或右侧（或两者都是）使用子类来使用此比较器；如果只有一个参数，就没有这种灵活性。

- Eric Bond

Answer 5

主要原因是为了暴露Comparator对象，用于像TreeMap这样的东西，其中可以使用String作为键，或者其他需要排序或不同类型等式的对象。它不能是一个static方法，因为Comparator接口不能指定一个static方法，而且Comparator必须是实现该接口的对象，在像TreeMap这样的类中才能使用。我们需要一个单独的不区分大小写的比较器，因为默认比较（由Comparable的方法实现）已经被区分大小写的比较所占用。

- jpmc26

Answer 6

为什么我们不能像实现comparable一样，实现comparator并使用私有函数而不是内部类呢？ String类 实现了Comparable<String>接口，用于按字典顺序比较两个字符串，这是一种非常常见的比较方式。

然而，有时您需要以不同的方式比较两个字符串，例如在忽略大小写的情况下进行比较。Comparator 接口提供了一种以不同方式比较两个对象的方法。在这种情况下，实现了CaseInsensitiveComparator以提供此功能，并在String.compareToIgnoreCase()方法中使用。

- nybon