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在系统开发过程中，数据排序是频繁遇到的场景。传统方法是通过存储系统的排序功能或在内存中直接排序。如今，我们将重点探讨第二种在内存中进行排序的方法，并结合Java8的新特性，详细阐述各种排序实现方式。

基础类定义

首先，我们定义了一个基础类 Student，该类将作为排序的模型。该类包含了两个字段：name 和 age，并提供了 equals 和 hashCode 方法以确保对象的唯一性和一致性。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Student {
    private String name;
    private int age;
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

基于Comparator排序

在Java8之前，我们通常通过实现Comparator接口来排序数据。例如，以下是一个匿名内部类的实现：

Comparator
   
     comparator = new Comparator
    
     () {
    @Override
    public int compare(Student h1, Student h2) {
        return h1.getName().compareTo(h2.getName());
    }
};
Collections.sort(students, comparator);
    
   

这种方法虽然简单，但在支持复杂排序逻辑时相对不够灵活。我们可以通过Lambda表达式将其简化：

Collections.sort(students, (h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()));

或者，对于更通用的使用，可以定义一个静态方法来实现特定的排序逻辑：

public static int compareByNameThenAge(Student s1, Student s2) {
    if (s1.name.equals(s2.name)) {
        return Integer.compare(s1.age, s2.age);
    } else {
        return s1.name.compareTo(s2.name);
    }
}
Collections.sort(students, Student::compareByNameThenAge);

使用Comparator的comparing方法

从Java8开始，Comparator类增加了新的comparing方法，可以将传入的Function参数作为排序依据。例如，可以直接使用：

Comparator.comparing(Student::getName)

如果需要多级排序，可以使用thenComparing方法：

Comparator.comparing(Student::getName).thenComparing(Student::age)

这种方法简化了排序逻辑，同时非常直观。

多条件排序

有时候，我们需要对多个字段进行排序。例如，首先按名字排序，若名字相同，则按年龄排序。可以在Comparator中使用thenComparing方法实现：

Comparator.comparing(Student::getName).thenComparing(Student::age)

这种方法的灵活性和简洁性远远超过传统的匿名内部类实现。

在Stream中进行排序

在Java8引入的Stream API中，也支持排序操作。通过将集合流转换为排序流，再收集到结果集合中：

List
   
     sortedStudents = students.stream()
                                  .sorted(comparator)
                                  .collect(Collectors.toList());
   

同样可以使用Lambda表达式：

students.stream()
       .sorted((h1, h2) -> h1.getName().compareTo(h2.getName()))
       .collect(Collectors.toList());

倒序排列

对于倒序排列，可以通过将比较逻辑取反实现。例如：

Comparator reverseComparator = (h1, h2) -> h2.getName().compareTo(h1.getName());
Collections.sort(students, reverseComparator);

或者，直接使用Comparator.reversed()方法：

Collections.sort(students, Comparator.reverseOrder());

对于名字字段进行倒序排列：

Comparator.comparing(Student::getName, Comparator.reverseOrder());

处理null值

在实际应用中，列表中可能包含null值，或者排序的字段可能为null。为了安全排序，需要处理null值。Java8已提供了Comparator.nullsLast和Comparator.nullsFirst方法来处理这种情况。

例如，null值排在结尾：

Comparator.nullsLast(Comparator.comparing(Student::getName))

null值排在开头：

Comparator.nullsFirst(Comparator.comparing(Student::getName))

为了处理排序条件字段为null的情况，可以使用双重Comparator.nullsLast：

Comparator.nullsLast(
    Comparator.nullsLast(
        Comparator.comparing(Student::getName, Comparator.nullsLast(Comparator.naturalOrder()))
    )
)

这种方法允许我们在复杂场景下安全排序数据。

总结

通过对Java8中内存排序的全面探讨，我们掌握了多种排序实现方式。从传统的Comparator接口到现代的Lambda表达式，再到StreamAPI和倒序排列，以及处理null值的方法，这些方法为我们提供了灵活高效的数据排序工具。无论是基础场景还是复杂逻辑，这些方法都能满足我们的需求。