Comparable 与 Comparator：对象怎么排序

更新时间：2026-09-20。排序结果常用于集合与 Stream，配合 集合框架 与 Stream 使用。

一、两个接口的分工

	Comparable<T>	Comparator<T>
位置	实现在类自身上	独立外部策略类/lambda
方法	int compareTo(T o)	int compare(T a, T b)
数量	一个类只能有一种「自然顺序」	可写任意多个、临时传入
典型	String、Integer 等已实现	临时按某字段/多字段排序

口诀：Comparable 是「我自己知道我怎么排」（内部自然序），Comparator 是「别人告诉我两个谁大」（外部策略）。

二、Comparable.compareTo

public record Employee(long id, String name, int age) implements Comparable<Employee> {
    @Override
    public int compareTo(Employee o) {
        return Long.compare(this.id, o.id);   // 自然顺序：按 id 升序
    }
}
Collections.sort(list);          // 元素必须实现 Comparable，否则 ClassCastException
list.sort(null);                  // 传 null = 用自然顺序

返回值契约：负表示 this 在前，0 表示相等，正表示 this 在后——并不要求恰好是 -1/0/1。

三、Comparator：灵活的外部排序

// 按年龄升序
Comparator<Employee> byAge = (a, b) -> Integer.compare(a.age(), b.age());
list.sort(byAge);

// JDK8+ 链式：name 为 null 的排前面，先按 name，平局再按 age
Comparator<Employee> c =
    Comparator.comparing(Employee::name, Comparator.nullsFirst(Comparator.naturalOrder()))
              .thenComparingInt(Employee::age);
list.sort(c);
list.sort(c.reversed());   // 整体反转

常用工厂/方法：

• Comparator.comparing(Function) / comparingInt/Long/Double（避免装箱）；
• .thenComparing(...) / thenComparingInt(...)：多级、平局再比；
• .reversed()：反转；Comparator.naturalOrder() / reverseOrder()；
• .nullsFirst(c) / .nullsLast(c)：处理 null，避免 NPE。

四、不要用减法做比较（溢出坑）

// 危险：int 相减可能溢出导致排序错误
Comparator<Integer> bad = (a, b) -> a - b;        // a=Integer.MIN_VALUE,b>0 时结果反了
// 正确：
Comparator<Integer> good = Integer::compare;     // 或 Comparator.comparingInt(x -> x)

整型一律用 Integer.compare/Long.compare 或 comparingInt，不要 a - b。

五、compareTo 与 equals 一致性

若 compareTo 返回 0 的两个对象，建议 equals 也为 true（「与 equals 一致」）。不一致时放进 TreeSet/TreeMap 这类「按比较结果判定相等」的有序集合会出现反直觉行为：TreeSet 用 compareTo==0 当作重复而拒绝添加，哪怕 equals 不等。BigDecimal 的 new BigDecimal("1.0") 与 new BigDecimal("1.00") 就是 equals 不等但 compareTo 为 0 的经典例子。

六、都用在哪

Collections.sort(list);                 // 自然顺序
list.sort(Comparator.comparing(...));   // 指定比较器
Collections.binarySearch(list, key, cmp);
new TreeSet<>(cmp);                     // 有序集合/映射按比较器排序去重
stream.sorted(cmp).collect(toList());   // Stream 排序（不改原集合）

总结

Comparable 在类内部用 compareTo 定义唯一自然顺序，Comparator 是可插拔的外部策略、能临时定义任意多种排序；比较方法的返回值按「负/零/正」表示先后而非固定 -1/0/1，JDK8 用 comparing + thenComparing + reversed + nullsFirst 链式表达多级与空值规则；整数比较要用 Integer/Long.compare 而不是相减以防溢出；注意 compareTo 为 0 最好与 equals 一致，否则 TreeSet/TreeMap 会按比较结果判重产生反直觉行为，Stream.sorted 与 Collections.sort 都支持传入 Comparator。