Comparable 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스는 자연적인 순서를 가지게 된다.
Comparable 인터페이스는 compareTo라는 메서드를 하나 가진다.
compareTo 메서드는 동치성 비교와 순서 비교가 가능하다.
자바의 거의 모든 값 클래스와 열거 타입이 Comparable을 구현한 상태이다.
CompareTo 메서드의 일반 규약
동치성
인스턴스 자기 자신을 compareTo로 비교한 값은 0이 나와야 한다.
n1.compareTo(n1)대칭성
인스턴스 두개의 비교 순서를 뒤집으면 항상 반대의 값이 나와야 한다.
n1.compareTo(n2) // 양수
n2.compareTo(n1) // 음수추이성
n1.compareTo(n2) > 0
n2.compareTo(n3) > 0
// 추이성을 고려했을때의 결과
n1.compareTo(n3) > 0
여기서 중요시 봐야할 부분은 compareTo와 equals가 같은 동치성을 비교하지 않을 수도 있다는 점이다.
public static void main(String[] args) {
// 스케일이 다른 숫자를 넣는다.
BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("1.00");
HashSet<BigDecimal> hset = new HashSet<>();
TreeSet<BigDecimal> tset = new TreeSet<>();
hset.add(bd1);
hset.add(bd2);
System.out.println("hset cnt is " + hset.size());
tset.add(bd1);
tset.add(bd2);
System.out.println("tset cnt is " + tset.size());
}위의 코드의 결과를 보자
HashSet 클래스의 경우 내부적으로 순서를 고려하지 않기 때문에 동치성 비교시 equals를 사용한다. equals 메서드는 동치성을 비교할때 스케일, 즉 소수점 정보까지 모두 고려해서 같은지 비교한다. 따라서 HashSet은 두 BigDecimal이 다르다고 판단했고 개수는 2개가 나왔다.
반대로 TreeSet의 경우 내부적으로 정렬을 하기 때문에 동치성 비교에 compareTo를 사용한다. compareTo는 비교 시 스케일 정보를 포함하지 않으므로 두 BigDecimal을 같다고 판단한다.
compareTo 비교를 활용하는 클래스
- TreeSet, TreeMap
- Collections, Arrays
상속 관계에서의 Comparable 구현
Comparable을 구현한 부모 클래스를 상속한 자식 클래스는 다시 Comparable을 구현하지 못한다.
해결 방법
- 상속을 유지할 시, 정렬이 필요한 클래스(ex> TreeSet)에서 익명 클래스로 Comparator 구현
- 상속을 사용하지 않을 시, 컴포지션을 사용해서 Comparable 구현
CompareTo 내부 구현 방법
자바 7 이전에는 compareTo 내부에서 정수 타입을 비교할때는 관계 연산자인 >와 <를, 실수 타입을 비교할때는 Double.compare와 Float.compare를 사용하게 함.
자바 7 이후부터는 박싱된 기본 클래스의 compare 정적 메서드 사용하면 된다.
자바 8부터의 CompareTo와 Comparator의 조합
Comparator의 비교자 생성 메서드를 통해서 compareTo 메서드에 정렬 기준을 부여해줄 수 있다.
private static final Comparator<PhoneNumber> COMPARATOR =
comparingInt((PhoneNumber pn) -> pn.areaCode)
.thenComparingInt(pn -> pn.getPrefix())
.thenComparingInt(pn -> pn.lineNum);
@Override
public int compareTo(PhoneNumber pn) {
return COMPARATOR.compare(this, pn);
}Comparator.comparingInt 정적 메서드는 int 타입의 키를 추출하는 함수를 람다로 전달 받아서 그 키를 기준으로 비교자를 반환해준다. 여기서는 pn의 areaCode를 기준으로 전화번호 순서를 정하는 비교자를 반환해준다. 그 다음부터 메서드 체이닝을 통해 계속 비교자를 반환할 수 있다.
실제 사용하는 코드에서는 COMPARATOR.compare(호출하는 자신, 비교할 대상)을 호출해서 비교 기준을 compareTo에 반환해준다.
Comparator 사용시 주의할 점
static Comparator<Object> hashCodeOrder = new Comparator<>(){
public int compare(Object o1, Object o2)
{
return o1.hashcode() - o2.hashcode();
}
}이렇게 단순히 두 값의 차이를 반환하는 메서드는 만들면 안된다. 정수 오버플로나 부동소수점 계산 방식에 따른 오류를 낼 수 있다.
