| c#,java比较 | |
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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“于细微处见差异”。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 Language Runtime)，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; } } } ... } Skyscraper empireState = new Skyscraper (...); empireState [102] = new Story ("The Top One", ...); 呵呵，有了这种特性，我们就再不用怕课堂上老师叫我们写对象数组这种程序了。 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还会对它愤愤不已，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，这一点体现了它的“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内部类就调用函数，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; } } 在主函数中，我们创建了一个game对象和一个裁判对象，然后我们通过改变比赛分数，来观察裁判对此会有什么响应。 请注意，我们的这个系统中，Game对象是感觉不到裁判对象的存在的，Game对象在这里只负责产生事件，至于有谁会来倾听这个事件，并为之作出反应，Game对象是不作任何表态的。 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的发明者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。 |
C#和Java都是很不错的语言。他们通过类似的方式达到了类似的目的，尽管C#比Java多出来一些和句法相关的东西，例如foreach关键字和一些更加让人高兴的扩展／实现架构。不幸的是，这些改进的光芒被削弱的东西掩盖掉了。在本文里，我将比较两种语言，并尽量避免深入到JVM和CLR层。
Java：无可争辩地具有C++所有的精华
在比较Java和C#的时候，你不可能不注意到它们诸多的相似之处，这在某种程度上要归结于它们共同的来源：C和C++。但是，当Gosling和他的同事们坐下来创造Java的时候，他们不仅吸取了C++的能力，而且更重要的是，他们减掉了一些无用特性，后者让C++更容易出错误而且更难学习。C#的设计者加入了很多C++的特性，而Java也加入了这些特性，但是C#却没有去掉C++的最糟糕的一些特性。其结果就是这样一门语言，它仍然为所有人提供了所有的特性，但其结局是内部冲突不断，而且过于复杂。
散漫的句法缺陷
最容易找出的错误是流控制和句法。C#提供了goto command，将其作为更改程序执行点的机制。自从Edsger W. Dijkstra在1968年出版了他的《关于Go to陈述式害处的考虑（Go To Statement Considered Harmful）》。Goto语句导致代码难以调试，而且很难被测试工具处理。
在另一种不同的情况下，操作符过载同样也有很大问题，只不过层次不一样罢了。当“+”根据操作数的类型而代表任何东西的时候，代码的功能就不再透明，难以预料的副作用就会发生。
C#在安全上的削弱
C#有一个用于将代码区域标示为不安全的简单机制。在这些不安全的区域里，Java以及后来的C#安排到位了一些安全措施，用以防止程序员直接修改内存位置，以及使用点运算，但是这些措施是值得怀疑的。在使用具有垃圾清理功能的高级语言时，如果下到内存地址这一层，就会把对象／内存之间有意作出分离弄混。错误就会容易出现，调试成了恶梦，缓冲区溢出再次抬头，C和C++里著名的安全漏洞再次现身。
C#还允许对主机系统上本机库的简单访问。这个与非.NET对象相结合的访问同Java本机接口（JNI）所提供的功能类似，但是它更加危险。JNI被设计用来小心地限制Java代码以及本机代码同已定义好的接口之间的交互操作，.NET使得调用本机对象文件变得极其简单，结果导致开发人员在做这的时候，无法意识到他们在这一过程中把平台的可移植性也扔出了窗外。
SOAP的集成
C#，及其更大的扩展.NET，已经同SOAP Web服务紧密地集成在一起。SOAP是使用XML指定参数和结果值来进行远程过程调用的好标准，但是它并不是唯一的方式。利用用于Web服务的外部库能够允许Java开发人员轻易地更改其Web服务的风格，使其成为SOAP、XML-RPC，或者什么还没有发明的东西。当然，C#的开发人员总是能够选择将外部库用于SOAP的Web服务，但是由SOAP标准的紧密集成所造成的限制要比它能够做的东西更多。
所有者的恐慌
C#里最令人恐慌的特性可能就是其所有者了。微软已经为将C#和.NET用于非Windows平台进行了精心的展示，但是这在很大程度上还只是作秀。其用于非Windows平台的CLR是问题多多，错误多多。它通过ECMA标准化过程来运行C#——这一步连Sun也不敢在Java上迈出。其担心来自于微软对此可能封锁的程度，如果它愿意的话。微软已经申请了一个专利，以排斥他人编写第三方的CRL，例如Mono计划。如果微软决定对免费的C#和.NET社区施压，它就有能力拿票子和法律的大棒把其开发活动赶回到Win32平台——当然这也不是它想看到的情况。
而Java语言则相反，不是ECMA标准的，真可惜Sun没有遵从这一标准。但是，它是可以实现的，而且没有专利的阻碍，其虚拟机和核心类库都有来自第三方的开放和封闭源代码的实现。C#看起来是免费的，其实不然，而Java看起来限制很多，但是它能够依据法律通过免费的途径来实现。
最后，我从来都没有想到我会说这个，但是Java具有更好工具的支持，即使是在考虑到集成开发环境（IDE）的情况下。Visual Studio .NET是一个很不错的IDE。它代表了多年的努力，而且特性很丰富。但是，Eclipse IDE包括了对Java的支持，它在稳定性、易用性和所提供的特性上超过了Visual Studio。IBM对Eclipse的贡献举足轻重，而且如果你信奉原来的软件格言“创建一个扔掉的（Build one to throw away）”，那么你可以把Visual Age作为第一个（被抛弃掉了的）尝试。对于使用C#的开发人员来说幸运的是，Eclipse的.NET版本正在开发中。
不是那么差，但是还不是Java
客观一点评价，C#里并没有什么很恐怖的东西。它没有Visual Basic里的那些很恐怖的东西，而且它事实上也没有继承像C里的一些东西，而这些东西会让开发人员开枪却打中自己脚。但是，底线是，C#并没有做很多东西，如果有任何东西比Java更好的话。它在某些方面很明显的要更差。在这两个非常类似的语言之间作选择的时候，请选择稍稍更好且经历风雨的那个：Java。