C#与Java之比较

【引自Jack.Wang的博客】很多人说C#是微软用来和Java抗衡的武器，因为二者在很大程度上有着惊人的相似，尽管如此，两者不同的地方也很多，所谓“于细微处见异”。那么两者的相似和区别都在什么地方呢？我们从今天开始，会从各个角度来对比C#和Java的特点，希望能对正在学习、使用C#的朋友有所帮助。

1、C#和.NET平台的概貌

2000年6月，微软发布C#语言和.NET平台。C#语言是一种强类型的，面向对象的语言，它具有语法简单、表达力强的特点，而.NET平台则是构成微软的“.NET计划”的基石。.NET平台的核心包括两方面，一方面就是著名的通用语言运行机(Common LanguageRuntime)，虽然这个名词起得晦涩了点，不过大家可以拿它和Java的虚拟机来作比较，二者完成的任务大致相同；另一方面就是一大堆通用函数库，这些库函数可以被多种语言调用，并且通过编译都产生一种共同的中间语言（Intermediate Language），这种语言也可以拿Java的字节码来类比，虽然完成的方式有些不一样。

2、C#和Java

下面简单地把C#和Java的相似处列出来，虽然在这里我们重点讨论的是C#和Java的不同点，但是了解一下二者的相同之处也是很有必要的。 二者都编译成跨平台的、跨语言的代码，并且代码只能在一个受控制的环境中运行自动回收垃圾内存，并且消除了指针（在C#中可以使用指针，不过必须注明unsafe 关键字）都不需要头文件，所有的代码都被“包(package)”限制在某个范围内，并且因为没有头文件，所以消除了类定义的循环依赖所有的类都是从对象派生出来，并且必须使用New关键字分配内存用对象加锁的方式来支持多线程都具有接口(interface)的概念

内部类

·继承类的时候不会以某种特定的访问权限来继承；
·没有全局函数或者常量，一切必须属于类；
·数组或者字符串都自带长度计算和边界检查；
·只使用“.”操作符，没有“->”和“::”；
·“null”、“boolean”和“bool”成为了关键字；
·任何变量均在使用前进行初始化；
·不能使用整数来返回到if条件语句中，必须使用布尔值；
·“Try”模块后可以有“finally” ；

3、属性（Property）

属性的概念对大家来说应该是很熟悉的，类成员函数可以自由地访问本类中的任何属性成员。不过若要从一个类中去访问另一个类中的属性，那就比较麻烦了，所以很多时候我们使用Getxxx和Setxxx方法，这样看起来显得极不自然，比如用Java或者C++，代码是这样的：

foo.setSize (getSize () + 1); 
label.getFont().setBold (true); 
但是，在C#中，这样的方法被“属性化”了。同样的代码，在C#就变成了： 
foo.size++; 
label.font.bold = true; 

可以看出来，C#显然更容易阅读和理解。我们从这个“属性方法”的子程序代码中，也可以看到类似情况：

Java/C++: 
public int getSize() 
{ 
return size; 
} 
public void setSize (int value) 
{ 
size = value; 
} 
C#: 
public int Size 
{ 
　get{return size;} 
　set{size = value;} 
} 

为了区分这种属性化的方法和类的属性成员，在C#中把属性成员称作“域(field)”，而“属性”则成为这种“属性化的方法”专用的名词。顺便说一句，其实这样的属性化方法在VB和DELPHI中是经常碰到的，在VB中它也就叫属性。另外，在C#中Get和Set必须成对出现，一种属性不能只有Get而没有Set（在Java和C++中就可以只有Get或者只有Set），C#中这样做的好处在于便于维护，假如要对某种属性进行修改，就会同时注意Get和Set方法，同时修改，不会改了这个忘了那个。

4、对象索引机制（Indexer）

C#中引入了对象索引机制。说得明白点，对象索引其实就是对象数组。这里和上一节中的属性联系起来讲一下，属性需要隐藏Get和Set方法，而在索引机制中，各个对象的Get或者Set方法是暴露出来的。比如下面的例子就比较清楚地说明了这一点。

public class Skyscraper 
{ 
　Story[] stories; 
　public Story this [int index] { 
get { 
　return stories [index]; 
} 
set { 
　if (value != null) { 
stories [index] = value; 
　} 
} 
　} 
... 
}

5、指代（Delegate）

指代这个玩意很特别，它有点象指针，但又不完全是，不过大家还是可以把它理解为一种类型安全的、面向对象的指针。（什么是类型安全和面向对象就不用讲了吧？）顺便提一句，有很多书上把Delegate翻译成代理，我觉得这样翻不够确切，翻译成“指代”更恰当些，道理上吻合，并且还符合它的本来意思——微软本来就是用Delegate来“取代指针”，所以叫“指代”，呵呵。 说起指代，也许至今Sun还会对它愤愤已，为什么呢？因为在Sun的标准Java中是没有这个东西的，它是微软99年发布的MSVJ++6添加的“新特性”。为此，两家公司吵得不亦乐乎，并且还专门在网上写了大量文章互相攻击，有兴趣的朋友可以去看看（只有英文版）。

http://www.Javasoft.com/docs/white/delegates.html
http://msdn.microsoft.com/visualj/technical/articles/delegates/truth.asp

话归正传，指代有什么特点呢？一个明显的特点就是它具有了指针的行为，就好象从Java又倒回到了C++。在C#中，指代完成的功能大概和C++里面的指针，以及Java中的接口相当。但是，指代比起C++的“正宗指针”来又要高明一些，因为它可以同时拥有多个方法，相当于C++里面的指针能同时指向多个函数，并且是类型安全的，这一点体现它的“对象”特性；而比起Java的接口来，指代高明的地方在于它能可以不经过部类就调用函数，或者用少量代码就能调用多种函数，这一点体现了它的“指针”特性。呵 呵，很有“波粒二象性”的味道吧？指代最重要的应用在于对于事件的处理，下一节我们将重点介绍。

6、事件（Event）

C#对事件是直接支持的（这个特点也是MSVJ所具有的）。当前很多主流程序语言处理事件的方式各不相同，Delphi采用的是函数指针（这在Delphi中的术语是“closure”）、Java用改编类来实现、VC用WindowsAPI的消息系统，而C#则直接使用delegate和event关键字来解决这个问题。下面让我们来看一个例子，例子中会给大家举出声明、调用和处理事件的全过程。//首先是指代的声明，它定义了唤醒某个函数的事件信号

public delegate void ScoreChangeEventHandler (int newScore, ref bool cancel) 
; /定义一个产生事件的类 
public class Game 
{ 
　// 注意这里使用了event关键字 
　public event ScoreChangeEventHandler ScoreChange; 
int score; 
// Score 属性 
public int Score 
{ 
　get { 
return score; 
　} 
　set { 
if (score != value) 
{ 
　bool cancel = false; 
　ScoreChange (value, ref cancel); 
　if (! cancel) 
　score = value; 
} 
} 
} 
// 处理事件的类 
public class Referee 
{ 
　public Referee (Game game) 
　{ 
// 裁判负责调整比赛中的分数变化 
game.ScoreChange += new ScoreChangeEventHandler (game_ScoreChange); 
　} 
　// 注意这里的函数是怎样和ScoreChangeEventHandler的信号对上号的 
　private void game_ScoreChange (int newScore, ref bool cancel) 
　{ 
if (newScore < 100) 
　System.Console.WriteLine ("Good Score"); 
else 
{ 
　cancel = true; 
　System.Console.WriteLine ("No Score can be that high!"); 
} 
　} 
} 
// 主函数类，用于测试上述特性 
public class GameTest 
{ 
　public static void Main () 
　{ 
Game game = new Game (); 
Referee referee = new Referee (game); 
game.Score = 70; 
game.Score = 110; 
　}
} 

我们注意到，在裁判类的Referee函数中，Game.ScoreChange后面使用了+=和-=操作符，这是什么意思呢？回到我们定义ScoreChange的地方，可以发现ScoreChange是用event关键字修饰的，那么这里的意思就很明白了：ScoreChange是一个事件，而事件被触发后需要相应的事件处理机制，+=/-=就是为这个事件增加/移除相对应的事件处理程序，而且，并不是一个事件只能对应一个处理程序，我们还可以用这两个操作符为同一事件增加/移除数个事件处理程序。怎么样？很方便吧！在实际应用中，和我们上面讲的（竞赛-裁判）机制很相近的系统就是图形用户界面
系统了。Game对象可以看作是图形界面上的小零件，而得分事件就相当于用户输入事件，而裁判就相当于相应的应用程序，用于处理用户输入。

指代机制的首次亮相是在MSVJ里，它是由Anders Hejlsberg发明的，现在又用到了C#中。指代用在Java语言中的后果，则直接导致了微软和Sun之间对类和指针的关系产生了大量的争论和探讨。有意思的是，Java的发明者James Gosling非常幽默地称呼指代明者Anders Hejlsberg为“‘函数指针’先生”，因为Anders Hejlsberg总是想方设法地把指针变相地往各种语言中放；不过有人在看了Java中大量地使用了各种类后，也戏称Java的发明者James Gosling为‘全都是类’先生”，真是其中滋味，尽在不言中啊。