【问题】使用Collections.sort()进行list集合排序问题

背景：
最近定位了一个list集合排序乱序问题，算是比较典型的问题，在此分享一下。

问题描述
使用集合中Collections.sort()方法对list集合排序时，排序的结果中出现了乱序问题，问题代码如下：

CarRecord .java：

package com.sk.bean;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class CarRecord implements Comparable<CarRecord> {
    
    

    private Integer id;
    private String plateCode;
    private Long passTime;

    @Override
    public int compareTo(CarRecord o) {
    
    
        return (int) (o.passTime - this.passTime);
    }
}

Test.java

package com.sk.test;

import com.sk.bean.CarRecord;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class Test01 {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        List<CarRecord> list = new ArrayList<>();
        list.add(new CarRecord(1, "鲁A 12345", 1688634366000L));
        list.add(new CarRecord(2, "鲁A 12346", 1688568125000L));
        list.add(new CarRecord(3, "鲁A 12347", 1688504221000L));
        list.add(new CarRecord(4, "鲁A 12348", 1686144663000L));
        list.add(new CarRecord(5, "鲁A 12349", 1686094000000L));
        list.add(new CarRecord(5, "鲁A 12349", 1686043339000L));
        list.add(new CarRecord(5, "鲁A 12349", 1685992410000L));
        Collections.sort(list);
        list.stream().forEach(x -> {
    
    
            System.out.println(x.toString() + "  时间：" + sdf.format(new Date(x.getPassTime())));
        });
    }
}

执行结果：

CarRecord(id=4, plateCode=鲁A 12348, passTime=1686144663000)  时间：2023-06-07 21:31:03
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1686094000000)  时间：2023-06-07 07:26:40
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1686043339000)  时间：2023-06-06 17:22:19
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1685992410000)  时间：2023-06-06 03:13:30
CarRecord(id=1, plateCode=鲁A 12345, passTime=1688634366000)  时间：2023-07-06 17:06:06
CarRecord(id=2, plateCode=鲁A 12346, passTime=1688568125000)  时间：2023-07-05 22:42:05
CarRecord(id=3, plateCode=鲁A 12347, passTime=1688504221000)  时间：2023-07-05 04:57:01

我们按照passTime字段进行排序，通过观察执行结果能够明显发现数据的passTime字段是存在乱序的。

问题原因：
通过分析代码发现问题出现在代码(int) (o.passTime - this.passTime)上，我们知道java中long和int类型的数值长度返回是不一样的，时间o.passTime - this.passTime差值的范围超过int数值范围时，强制转int类型会造成数据丢失；
注：
**int**的取值范围为(-2147483648~2147483647)，占用4个字节(-2的31次方到2的31次方-1) ；
**long**的取值范围为(-9223372036854774808~9223372036854774807)，占用8个字节(-2的63次方到2的63次方-1)；
id3的passtime-id4的passtime值：1688504221000-1686144663000=2359558000 > 2147483647
由上可知，相同年月的passtime之间的差值在int数值时间范围内，所以相同年月的数据是有序的。

问题解决：

代码修改：(int) (o.passTime - this.passTime)修改成compare(o.passTime, this.passTime)，即：

Collections.sort(list, new Comparator<Long>() {
    
    
    @Override
    public int compare(Long l1, Long l2) {
    
    
        return Long.compare(l1,l2);
    }
});

查看compare()方法的源码，如下：

public static int compare(long x, long y) {
    
    
        return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
}

修改后的执行结果：

CarRecord(id=1, plateCode=鲁A 12345, passTime=1688634366000)  时间：2023-07-06 17:06:06
CarRecord(id=2, plateCode=鲁A 12346, passTime=1688568125000)  时间：2023-07-05 22:42:05
CarRecord(id=3, plateCode=鲁A 12347, passTime=1688504221000)  时间：2023-07-05 04:57:01
CarRecord(id=4, plateCode=鲁A 12348, passTime=1686144663000)  时间：2023-06-07 21:31:03
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1686094000000)  时间：2023-06-07 07:26:40
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1686043339000)  时间：2023-06-06 17:22:19
CarRecord(id=5, plateCode=鲁A 12349, passTime=1685992410000)  时间：2023-06-06 03:13:30

阿里《java开发手册》中对Collections.sort()规范要求：