很多人說(shuō)C#是微軟用來(lái)和Java抗衡的武器,因?yàn)槎咴诤艽蟪潭壬嫌兄@人的相似
,盡管如此,兩者不同的地方也很多,所謂“于細(xì)微處見(jiàn)差異”。那么兩者的相似和區(qū)
別都在什么地方呢?我們從今天開(kāi)始,會(huì)從各個(gè)角度來(lái)對(duì)比C#和Java的特點(diǎn),希望能對(duì)
正在學(xué)習(xí)、使用C#的朋友有所幫助。
1、C#和.NET平臺(tái)的概貌
2000年6月,微軟發(fā)布C#語(yǔ)言和.NET平臺(tái)。C#語(yǔ)言是一種強(qiáng)類(lèi)型的,面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言
,它具有語(yǔ)法簡(jiǎn)單、表達(dá)力強(qiáng)的特點(diǎn),而.NET平臺(tái)則是構(gòu)成微軟的“.NET計(jì)劃”的基石
。
.NET平臺(tái)的核心包括兩方面,一方面就是著名的通用語(yǔ)言運(yùn)行機(jī)(Common Language
Runtime),雖然這個(gè)名詞起得晦澀了點(diǎn),不過(guò)大家可以拿它和Java的虛擬機(jī)來(lái)作比較,
二者完成的任務(wù)大致相同;另一方面就是一大堆通用函數(shù)庫(kù),這些庫(kù)函數(shù)可以被多種語(yǔ)
言調(diào)用,并且通過(guò)編譯都產(chǎn)生一種共同的中間語(yǔ)言(Intermediate Language),這種語(yǔ)
言也可以拿Java的字節(jié)碼來(lái)類(lèi)比,雖然完成的方式有些不一樣。
2、C#和Java
下面簡(jiǎn)單地把C#和Java的相似處列出來(lái),雖然在這里我們重點(diǎn)討論的是C#和Java的
不同點(diǎn),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(tái)的、跨語(yǔ)言的代碼,并且代碼只能在一個(gè)受控制的環(huán)境中運(yùn)行
自動(dòng)回收垃圾內(nèi)存,并且消除了指針(在C#中可以使用指針,不過(guò)必須注明unsafe
關(guān)鍵字)
都不需要頭文件,所有的代碼都被“包(package)”限制在某個(gè)范圍內(nèi),并且因?yàn)闆](méi)
有頭文件,所以消除了類(lèi)定義的循環(huán)依賴(lài)
所有的類(lèi)都是從對(duì)象派生出來(lái),并且必須使用New關(guān)鍵字分配內(nèi)存
用對(duì)象加鎖的方式來(lái)支持多線程
都具有接口(interface)的概念
內(nèi)部類(lèi)
繼承類(lèi)的時(shí)候不會(huì)以某種特定的訪問(wèn)權(quán)限來(lái)繼承;
沒(méi)有全局函數(shù)或者常量,一切必須屬于類(lèi);
數(shù)組或者字符串都自帶長(zhǎng)度計(jì)算和邊界檢查;
只使用“.”操作符,沒(méi)有“->”和“::”;
“null”、“boolean”和“bool”成為了關(guān)鍵字;
任何變量均在使用前進(jìn)行初始化;
不能使用整數(shù)來(lái)返回到if條件語(yǔ)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(duì)大家來(lái)說(shuō)應(yīng)該是很熟悉的,類(lèi)成員函數(shù)可以自由地訪問(wèn)本類(lèi)中的任何
屬性成員。不過(guò)若要從一個(gè)類(lèi)中去訪問(wèn)另一個(gè)類(lèi)中的屬性,那就比較麻煩了,所以很多
時(shí)候我們使用Getxxx和Setxxx方法,這樣看起來(lái)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(lái),C#顯然更容易閱讀和理解。我們從這個(gè)“屬性方法”的子程序代碼中
,也可以看到類(lèi)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(qū)分這種屬性化的方法和類(lèi)的屬性成員,在C#中把屬性成員稱(chēng)作“域(field)”
,而“屬性”則成為這種“屬性化的方法”專(zhuān)用的名詞。順便說(shuō)一句,其實(shí)這樣的屬性
化方法在VB和DELPHI中是經(jīng)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(duì)出現(xiàn),一種屬性不能只有Get而沒(méi)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(hù),假如要對(duì)某種屬
性進(jìn)行修改,就會(huì)同時(shí)注意Get和Set方法,同時(shí)修改,不會(huì)改了這個(gè)忘了那個(gè)。
4、對(duì)象索引機(jī)制(Indexer)
C#中引入了對(duì)象索引機(jī)制。說(shuō)得明白點(diǎn),對(duì)象索引其實(shí)就是對(duì)象數(shù)組。這里和上一
節(jié)中的屬性聯(lián)系起來(lái)講一下,屬性需要隱藏Get和Set方法,而在索引機(jī)制中,各個(gè)對(duì)象
的Get或者Set方法是暴露出來(lái)的。比如下面的例子就比較清楚地說(shuō)明了這一點(diǎn)。
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)
指代這個(gè)玩意很特別,它有點(diǎn)象指針,但又不完全是,不過(guò)大家還是可以把它理解
為一種類(lèi)型安全的、面向?qū)ο蟮闹羔槨#ㄊ裁词穷?lèi)型安全和面向?qū)ο缶筒挥弥v了吧?)
順便提一句,有很多書(shū)上把Delegate翻譯成代理,我覺(jué)得這樣翻不夠確切,翻譯成“指
代”更恰當(dāng)些,道理上吻合,并且還符合它的本來(lái)意思——微軟本來(lái)就是用Delegate來(lái)
“取代指針”,所以叫“指代”,呵呵。
說(shuō)起指代,也許至今Sun還會(huì)對(duì)它憤憤不已,為什么呢?因?yàn)樵赟un的標(biāo)準(zhǔn)Java中是
沒(méi)有這個(gè)東西的,它是微軟99年發(fā)布的MSVJ++6添加的“新特性”。為此,兩家公司吵得
不亦樂(lè)乎,并且還專(zhuān)門(mén)在網(wǎng)上寫(xiě)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(diǎn)呢?一個(gè)明顯的特點(diǎn)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(dāng)。但是,指代比起C++的“正宗指針”來(lái)又要高明一些,因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)擁有多
個(gè)方法,相當(dāng)于C++里面的指針能同時(shí)指向多個(gè)函數(shù),并且是類(lèi)型安全的,這一點(diǎn)體現(xiàn)了
它的“對(duì)象”特性;而比起Java的接口來(lái),指代高明的地方在于它能可以不經(jīng)過(guò)內(nèi)部類(lèi)
就調(diào)用函數(shù),或者用少量代碼就能調(diào)用多種函數(shù),這一點(diǎn)體現(xiàn)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(yīng)用在于對(duì)于事件的處理,下一節(jié)我
們將重點(diǎn)介紹。
6、事件(Event)
C#對(duì)事件是直接支持的(這個(gè)特點(diǎn)也是MSVJ所具有的)。當(dāng)前很多主流程序語(yǔ)言處
理事件的方式各不相同,Delphi采用的是函數(shù)指針(這在Delphi中的術(shù)語(yǔ)是“closure”
)、Java用改編類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)、VC用WindowsAPI的消息系統(tǒng),而C#則直接使用delegate和ev
ent關(guān)鍵字來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。下面讓我們來(lái)看一個(gè)例子,例子中會(huì)給大家舉出聲明、調(diào)用
和處理事件的全過(guò)程。
//首先是指代的聲明,它定義了喚醒某個(gè)函數(shù)的事件信號(hào)
public delegate void ScoreChangeEventHandler (int newScore, ref bool cancel)
;
//定義一個(gè)產(chǎn)生事件的類(lèi)
public class Game
{
// 注意這里使用了event關(guān)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(lèi)
public class Referee
{
public Referee (Game game)
{
// 裁判負(fù)責(zé)調(diào)整比賽中的分?jǐn)?shù)變化
game.ScoreChange += new ScoreChangeEventHandler (game_ScoreChange);
}
// 注意這里的函數(shù)是怎樣和ScoreChangeEventHandler的信號(hào)對(duì)上號(hào)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(shù)類(lèi),用于測(cè)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(shù)中,我們創(chuàng)建了一個(gè)game對(duì)象和一個(gè)裁判對(duì)象,然后我們通過(guò)改變比賽分
數(shù),來(lái)觀察裁判對(duì)此會(huì)有什么響應(yīng)。
請(qǐng)注意,我們的這個(gè)系統(tǒng)中,Game對(duì)象是感覺(jué)不到裁判對(duì)象的存在的,Game對(duì)象在
這里只負(fù)責(zé)產(chǎn)生事件,至于有誰(shuí)會(huì)來(lái)傾聽(tīng)這個(gè)事件,并為之作出反應(yīng),Game對(duì)象是不作
任何表態(tài)的。
我們注意到,在裁判類(lèi)的Referee函數(shù)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(fā)現(xiàn)ScoreChange是用ev
ent關(guān)鍵字修飾的,那么這里的意思就很明白了:ScoreChange是一個(gè)事件,而事件被觸
發(fā)后需要相應(yīng)的事件處理機(jī)制,+=/-=就是為這個(gè)事件增加/移除相對(duì)應(yīng)的事件處理程序
,而且,并不是一個(gè)事件只能對(duì)應(yīng)一個(gè)處理程序,我們還可以用這兩個(gè)操作符為同一事
件增加/移除數(shù)個(gè)事件處理程序。怎么樣?很方便吧!
在實(shí)際應(yīng)用中,和我們上面講的(競(jìng)賽-裁判)機(jī)制很相近的系統(tǒng)就是圖形用戶(hù)界面
系統(tǒng)了。Game對(duì)象可以看作是圖形界面上的小零件,而得分事件就相當(dāng)于用戶(hù)輸入事件
,而裁判就相當(dāng)于相應(yīng)的應(yīng)用程序,用于處理用戶(hù)輸入。
指代機(jī)制的首次亮相是在MSVJ里,它是由Anders Hejlsberg發(fā)明的,現(xiàn)在又用到了
C#中。指代用在Java語(yǔ)言中的后果,則直接導(dǎo)致了微軟和Sun之間對(duì)類(lèi)和指針的關(guān)系產(chǎn)生
了大量的爭(zhēng)論和探討。有意思的是,Java的發(fā)明者James Gosling非常幽默地稱(chēng)呼指代的
發(fā)明者Anders Hejlsberg為“‘函數(shù)指針’先生”,因?yàn)锳nders Hejlsberg總是想方設(shè)
法地把指針變相地往各種語(yǔ)言中放;不過(guò)有人在看了Java中大量地使用了各種類(lèi)后,也
戲稱(chēng)Java的發(fā)明者James Gosling為“‘全都是類(lèi)’先生”,真是其中滋味,盡在不言中
啊。
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