作者：lindows
日期：2001-2-22 16:52:44
　　很多人說C#是微軟用來和Java抗衡的武器，因為二者在很大程度上有著驚人的相似，盡管如此，兩者不同的地方也很多，所謂“于細微處見差異”。那么兩者的相似和區別都在什么地方呢？我們從今天開始，會從各個角度來對比C#和Java的特點，希望能對正在學習、使用C#的朋友有所幫助。

1、C#和.NET平臺的概貌

　　2000年6月，微軟發布C#語言和.NET平臺。C#語言是一種強類型的，面向對象的語言，它具有語法簡單、表達力強的特點，而.NET平臺則是構成微軟的“.NET計劃”的基石。

　　.NET平臺的核心包括兩方面，一方面就是著名的通用語言運行機(Common Language Runtime)，雖然這個名詞起得晦澀了點，不過大家可以拿它和Java的虛擬機來作比較，二者完成的任務大致相同；另一方面就是一大堆通用函數庫，這些庫函數可以被多種語言調用，并且通過編譯都產生一種共同的中間語言（Intermediate Language），這種語言也可以拿Java的字節碼來類比，雖然完成的方式有些不一樣。

2、C#和Java

　　下面簡單地把C#和Java的相似處列出來，雖然在這里我們重點討論的是C#和Java的不同點，但是了解一下二者的相同之處也是很有必要的。

　　二者都編譯成跨平臺的、跨語言的代碼，并且代碼只能在一個受控制的環境中運行

　　自動回收垃圾內存，并且消除了指針（在C#中可以使用指針，不過必須注明unsafe關鍵字）

　　都不需要頭文件，所有的代碼都被“包(package)”限制在某個范圍內，并且因為沒有頭文件，所以消除了類定義的循環依賴

　　所有的類都是從對象派生出來，并且必須使用New關鍵字分配內存

　　用對象加鎖的方式來支持多線程

　　都具有接口(interface)的概念

內部類

　　繼承類的時候不會以某種特定的訪問權限來繼承；

　　沒有全局函數或者常量，一切必須屬于類；

　　數組或者字符串都自帶長度計算和邊界檢查；

　　只使用“.”操作符，沒有“->”和“::”；

　　“null”、“boolean”和“bool”成為了關鍵字；

　　任何變量均在使用前進行初始化；

　　不能使用整數來返回到if條件語句中，必須使用布爾值；

　　“Try”模塊后可以有“finally” ；

3. 屬性（Property）

　　屬性的概念對大家來說應該是很熟悉的，類成員函數可以自由地訪問本類中的任何屬性成員。不過若要從一個類中去訪問另一個類中的屬性，那就比較麻煩了，所以很多時候我們使用Getxxx和Setxxx方法，這樣看起來顯得極不自然，比如用Java或者C++，代碼是這樣的：

　　foo.setSize (getSize () + 1);
　　label.getFont().setBold (true);

　　但是，在C#中，這樣的方法被“屬性化”了。同樣的代碼，在C#就變成了：

　　foo.size++;
　　label.font.bold = true;

　　可以看出來，C#顯然更容易閱讀和理解。我們從這個“屬性方法”的子程序代碼中，也可以看到類似情況：

Java/C++:

public int getSize()
{
　　return size;
}

public void setSize (int value)
{
　　size = value;
}

C#:
public int Size
{
　get{return size;}
　set{size = value;}
}

　　為了區分這種屬性化的方法和類的屬性成員，在C#中把屬性成員稱作“域(field)”，而“屬性”則成為這種“屬性化的方法”專用的名詞。順便說一句，其實這樣的屬性化方法在VB和DELPHI中是經常碰到的，在VB中它也就叫屬性。

　　另外，在C#中Get和Set必須成對出現，一種屬性不能只有Get而沒有Set（在Java和C++中就可以只有Get或者只有Set），C#中這樣做的好處在于便于維護，假如要對某種屬性進行修改，就會同時注意Get和Set方法，同時修改，不會改了這個忘了那個。

4、對象索引機制（Indexer）

　　C#中引入了對象索引機制。說得明白點，對象索引其實就是對象數組。這里和上一節中的屬性聯系起來講一下，屬性需要隱藏Get和Set方法，而在索引機制中，各個對象的Get或者Set方法是暴露出來的。比如下面的例子就比較清楚地說明了這一點。

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，有了這種特性，我們就再不用怕課堂上老師叫我們寫對象數組這種程序了。 
5. 指代（Delegate） 
　　指代這個玩意很特別，它有點象指針，但又不完全是，不過大家還是可以把它理解為一種類型安全的、面向對象的指針。（什么是類型安全和面向對象就不用講了吧？）順便提一句，有很多書上把Delegate翻譯成代理，我覺得這樣翻不夠確切，翻譯成“指代”更恰當些，道理上吻合，并且還符合它的本來意思——微軟本來就是用Delegate來“取代指針”，所以叫“指代”，呵呵。

　　說起指代，也許至今Sun還會對它憤憤不已，為什么呢？因為在Sun的標準Java中是沒有這個東西的，它是微軟99年發布的MSVJ++6添加的“新特性”。為此，兩家公司吵得不亦樂乎，并且還專門在網上寫了大量文章互相攻擊，有興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 

　　話歸正傳，指代有什么特點呢？一個明顯的特點就是它具有了指針的行為，就好象從Java又倒回到了C++。在C#中，指代完成的功能大概和C++里面的指針，以及Java中的接口相當。但是，指代比起C++的“正宗指針”來又要高明一些，因為它可以同時擁有多個方法，相當于C++里面的指針能同時指向多個函數，并且是類型安全的，這一點體現了它的“對象”特性；而比起Java的接口來，指代高明的地方在于它能可以不經過內部類就調用函數，或者用少量代碼就能調用多種函數，這一點體現了它的“指針”特性。呵呵，很有“波粒二象性”的味道吧？指代最重要的應用在于對于事件的處理，下一節我們將重點介紹。

6、事件（Event）

　　C#對事件是直接支持的（這個特點也是MSVJ所具有的）。當前很多主流程序語言處理事件的方式各不相同，Delphi采用的是函數指針（這在Delphi中的術語是“closure”）、Java用改編類來實現、VC用WindowsAPI的消息系統，而C#則直接使用delegate和event關鍵字來解決這個問題。下面讓我們來看一個例子，例子中會給大家舉出聲明、調用和處理事件的全過程。


//首先是指代的聲明，它定義了喚醒某個函數的事件信號
public delegate void ScoreChangeEventHandler (int newScore, ref bool cancel);

//定義一個產生事件的類
public class Game
{
　// 注意這里使用了event關鍵字
　public event ScoreChangeEventHandler ScoreChange;
　　int score;
　　// Score 屬性
　　public int Score
　　{
　　　get {
　　　　return score;
　　　}
　　　set {
　　　　if (score != value)
　　　　{
　　　　　bool cancel = false;
　　　　　ScoreChange (value, ref cancel);
　　　　　if (! cancel)
　　　　　score = value;
　　　　}
　　}
}


// 處理事件的類
public class Referee
{
　public Referee (Game game)
　{
　　// 裁判負責調整比賽中的分數變化
　　game.ScoreChange += new ScoreChangeEventHandler (game_ScoreChange);
　}

　// 注意這里的函數是怎樣和ScoreChangeEventHandler的信號對上號的
　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!");
　　}
　}
}

// 主函數類，用于測試上述特性
public class GameTest
{
　public static void Main () 
　{
　　Game game = new Game ();
　　Referee referee = new Referee (game);
　　game.Score = 70;
　　game.Score = 110;
　}
}

　　在主函數中，我們創建了一個game對象和一個裁判對象，然后我們通過改變比賽分數，來觀察裁判對此會有什么響應。

　　請注意，我們的這個系統中，Game對象是感覺不到裁判對象的存在的，Game對象在這里只負責產生事件，至于有誰會來傾聽這個事件，并為之作出反應，Game對象是不作任何表態的。

　　我們注意到，在裁判類的Referee函數中，Game.ScoreChange后面使用了+=和-=操作符，這是什么意思呢？回到我們定義ScoreChange的地方，可以發現ScoreChange是用event關鍵字修飾的，那么這里的意思就很明白了：ScoreChange是一個事件，而事件被觸發后需要相應的事件處理機制，+=/-=就是為這個事件增加/移除相對應的事件處理程序，而且，并不是一個事件只能對應一個處理程序，我們還可以用這兩個操作符為同一事件增加/移除數個事件處理程序。怎么樣？很方便吧！

　　在實際應用中，和我們上面講的（競賽-裁判）機制很相近的系統就是圖形用戶界面系統了。Game對象可以看作是圖形界面上的小零件，而得分事件就相當于用戶輸入事件，而裁判就相當于相應的應用程序，用于處理用戶輸入。

　　指代機制的首次亮相是在MSVJ里，它是由Anders Hejlsberg發明的，現在又用到了C#中。指代用在Java語言中的后果，則直接導致了微軟和Sun之間對類和指針的關系產生了大量的爭論和探討。有意思的是，Java的發明者James Gosling非常幽默地稱呼指代的發明者Anders Hejlsberg為“‘函數指針’先生”，因為Anders Hejlsberg總是想方設法地把指針變相地往各種語言中放；不過有人在看了Java中大量地使用了各種類后，也戲稱Java的發明者James Gosling為“‘全都是類’先生”，真是其中滋味，盡在不言中啊。