C#和JAVA的相同點和不同點

阿新 • • 發佈：2019-01-15

2.2、常量
忘掉Java中的static final修飾符。在C#中，常量可以用const關鍵詞宣告。

public const int x = 55;

此外，C#的設計者還增加了readonly關鍵詞。如果編譯器編譯時未能確定常量值，你可以使用readonly關鍵詞。readonly域只能通過初始化器或類的建構函式設定。

2.3、公用類的入口點
在Java中，公用類的入口點是一個名為main的公用靜態方法。main方法的引數是String物件陣列，它沒有返回值。在C#中，main方法變成了公用靜態方法Main（大寫的M），Main方法的引數也是一個String物件陣列，而且也沒有返回值，如下面的原型宣告所示：

public static void Main(String[] args)

但是，C#的Main方法不侷限於此。如果不向Main方法傳遞任何引數，你可以使用上述Main方法的一個過載版本，即不帶引數列表的版本。也就是說，下面的Main方法也是一個合法的入口點：

public static void Main()

另外，如果你認為有必要的話，Main方法還可以返回一個int。例如，下面程式碼中的Main方法返回1：

using System;
public class Hello {
public static int Main() {
Console.WriteLine("Done");
return 1;
}
}

與此相對，在Java中過載main方法是不合法的。

2.4、switch語句
在Java中，switch語句只能處理整數。但C#中的switch語句不同，它還能夠處理字元變數。請考慮下面用switch語句處理字串變數的C#程式碼：

using System;
public class Hello {
public static void Main(String[] args) {
switch (args[0]) {
case "老闆":
Console.WriteLine("早上好！我們隨時準備為您效勞！");
break;
case "僱員":
Console.WriteLine("早上好！你可以開始工作了！");
break;
default:
Console.WriteLine("早上好！祝你好運！");
break;
}
}
}

與Java中的switch不同，C#的switch語句要求每一個case塊或者在塊的末尾提供一個break語句，或者用goto轉到switch內的其他case標籤。

2.5、foreach語句
foreach語句列舉集合中的各個元素，為集合中的每一個元素執行一次程式碼塊。請參見下面的例子。

using System;
public class Hello {
public static void Main(String[] args) {
foreach (String arg in args)
Console.WriteLine(arg);
}
}

如果在執行這個執行檔案的時候指定了引數，比如“Hello Peter Kevin Richard”，則程式的輸出將是下面幾行文字：

Peter
Kevin
Richard

2.6、C#沒有>>>移位操作符
C#支援uint和ulong之類的無符號變數型別。因此，在C#中，右移操作符（即“>>”）對於無符號變數型別和帶符號變數型別（比如int和long）的處理方式不同。右移uint和ulong丟棄低位並把空出的高位設定為零；但對於int和long型別的變數，“>>”操作符丟棄低位，同時，只有當變數值是正數時，“>>”才把空出的高位設定成零；如果“>>”操作的是一個負數，空出的高位被設定成為1。

Java中不存在無符號的變數型別。因此，我們用“>>>”操作符在右移時引入負號位；否則，使用“>>”操作符。

2.7、goto關鍵詞
Java不用goto關鍵詞。在C#中，goto允許你轉到指定的標籤。不過，C#以特別謹慎的態度對待goto，比如它不允許goto轉入到語句塊的內部。在Java中，你可以用帶標籤的語句加上break或continue取代C#中的goto。

2.8、宣告陣列
在Java中，陣列的宣告方法非常靈活，實際上有許多種宣告方法都屬於合法的方法。例如，下面的幾行程式碼是等價的：

int[] x = { 0, 1, 2, 3 };
int x[] = { 0, 1, 2, 3 };

但在C#中，只有第一行程式碼合法，[]不能放到變數名字之後。

2.9、包
在C#中，包（Package）被稱為名稱空間。把名稱空間引入C#程式的關鍵詞是“using”。例如，“using System;”這個語句引入了System名稱空間。

然而，與Java不同的是，C#允許為名稱空間或者名稱空間中的類指定別名：

using TheConsole = System.Console;
public class Hello {
public static void Main() {
TheConsole.WriteLine("使用別名");
}
}

雖然從概念上看，Java的包類似於.NET的名稱空間。然而，兩者的實現方式不同。在Java中，包的名字同時也是實際存在的實體，它決定了放置.java檔案的目錄結構。在C#中，物理的包和邏輯的名稱之間是完全分離的，也就是說，名稱空間的名字不會對物理的打包方式產生任何影響。在C#中，每一個原始碼檔案可以從屬於多個名稱空間，而且它可以容納多個公共類。

.NET中包的實體稱為程式集（Assembly）。每一個程式集包含一個manifest結構。manifest列舉程式集所包含的檔案，控制哪些型別和資源被顯露到程式集之外，並把對這些型別和資源的引用對映到包含這些型別與資源的檔案。程式集是自包含的，一個程式集可以放置到單一的檔案之內，也可以分割成多個檔案。.NET的這種封裝機制解決了DLL檔案所面臨的問題，即臭名昭著的DLL Hell問題。

2.10、預設包
在Java中，java.lang包是預設的包，它無需顯式匯入就已經自動包含。例如，要把一些文字輸出到控制檯，你可以使用下面的程式碼：

System.out.println("Hello world from Java");

C#中不存在預設的包。如果要向控制檯輸出文字，你使用System名稱空間Console物件的WriteLine方法。但是，你必須顯式匯入所有的類。程式碼如下：

using System;
public class Hello {
public static void Main() {
Console.WriteLine("Hello world from C#");
}
}

2.11、面向物件
Java和C#都是完全面向物件的語言。在面向物件程式設計的三大原則方面，這兩種語言接近得不能再接近。

繼承：這兩種語言都支援類的單一繼承，但類可以實現多個介面。所有類都從一個公共的基類繼承。
封裝與可見性：無論是在Java還是C#中，你都可以決定類成員是否可見。除了C#的internal訪問修飾符之外，兩者的可見性機制非常相似。
多型性：Java和C#都支援某些形式的多型性機制，且兩者實現方法非常類似。
2.12、可訪問性
類的每個成員都有特定型別的可訪問性。C#中的訪問修飾符與Java中的基本對應，但多出了一個internal。簡而言之，C#有5種類型的可訪問性，如下所示：

public：成員可以從任何程式碼訪問。
protected：成員只能從派生類訪問。
internal：成員只能從同一程式集的內部訪問。
protected internal：成員從同一程式集內部或者派生類訪問。
private：成員只能在當前類的內部訪問。
2.13、派生類
在Java中，我們用關鍵詞“extends”實現繼承。C#採用了C++的類派生語法。例如，下面的程式碼顯示瞭如何派生父類Control從而創建出新類Button：

public class Button: Control { . . }

2.14、最終類
由於C#中不存在final關鍵詞，如果想要某個類不再被派生，你可以使用sealed關鍵詞，如下例所示：

sealed class FinalClass { . . }

2.15、介面
介面這個概念在C#和Java中非常相似。介面的關鍵詞是interface，一個介面可以擴充套件一個或者多個其他介面。按照慣例，介面的名字以大寫字母“I”開頭。下面的程式碼是C#介面的一個例子，它與Java中的介面完全一樣：

interface IShape { void Draw(); }

擴充套件介面的語法與擴充套件類的語法一樣。例如，下例的IRectangularShape介面擴充套件IShape介面（即，從IShape介面派生出IRectangularShape介面）。

interface IRectangularShape: IShape { int GetWidth(); }

如果你從兩個或者兩個以上的介面派生，父介面的名字列表用逗號分隔，如下面的程式碼所示：

interface INewInterface: IParent1, IParent2 { }

然而，與Java不同，C#中的介面不能包含域（Field）。

另外還要注意，在C#中，介面內的所有方法預設都是公用方法。在Java中，方法宣告可以帶有public修飾符（即使這並非必要），但在C#中，顯式為介面的方法指定public修飾符是非法的。例如，下面的C#介面將產生一個編譯錯誤。

interface IShape { public void Draw(); }

2.16、is和as操作符
C#中的is操作符與Java中的instanceof操作符一樣，兩者都可以用來測試某個物件的例項是否屬於特定的型別。在Java中沒有與C#中的as操作符等價的操作符。as操作符與is操作符非常相似，但它更富有“進取心”：如果型別正確的話，as操作符會嘗試把被測試的物件引用轉換成目標型別；否則，它把變數引用設定成null。

為正確理解as操作符，首先請考慮下面這個例子中is操作符的運用。這個例子包含一個IShape介面，以及兩個實現了IShape介面的類Rectangle和Circle。

using System;
interface IShape {
void draw();
}
public class Rectangle: IShape {
public void draw() {
}
public int GetWidth() {
return 6;
}
}
public class Circle: IShape {
public void draw() {
}
public int GetRadius() {
return 5;
}
}
public class LetsDraw {
public static void Main(String[] args) {
IShape shape = null;
if (args[0] == "rectangle") {
shape = new Rectangle();
}
else if (args[0] == "circle") {
shape = new Circle();
}
if (shape is Rectangle) {
Rectangle rectangle = (Rectangle) shape;
Console.WriteLine("Width : " + rectangle.GetWidth());
}
if (shape is Circle) {
Circle circle = (Circle) shape;
Console.WriteLine("Radius : " + circle.GetRadius());
}
}
}

編譯好程式碼之後，使用者可以輸入“rectangle”或者“circle”作為Main方法的引數。如果使用者輸入的是“circle”，則shape被例項化成為一個Circle型別的物件；反之，如果使用者輸入的是“rectangle”，則shape被例項化成為Rectangle型別的物件。隨後，程式用is操作符測試shape的變數型別：如果shape是一個矩形，則shape被轉換成為Rectangle物件，我們呼叫它的GetWidth方法；如果shape是一個圓，則shape被轉換成為一個Circle物件，我們呼叫它的GetRadius方法。

如果使用as操作符，則上述程式碼可以改成如下形式：

using System;
interface IShape {
void draw();
}
public class Rectangle: IShape {
public void draw() {
}
public int GetWidth() {
return 6;
}
}
public class Circle: IShape {
public void draw() {
}
public int GetRadius() {
return 5;
}
}
public class LetsDraw {
public static void Main(String[] args) {
IShape shape = null;
if (args[0] == "rectangle") {
shape = new Rectangle();
}
else if (args[0] == "circle") {
shape = new Circle();
}
Rectangle rectangle = shape as Rectangle;
if (rectangle != null) {
Console.WriteLine("Width : " + rectangle.GetWidth());
}
else {
Circle circle = shape as Circle;
if (circle != null)
Console.WriteLine("Radius : " + circle.GetRadius());
}
}
}

在上面程式碼的粗體部分中，我們在沒有測試shape物件型別的情況下，就用as操作符把shape轉換成Rectangle型別的物件。如果shape正好是一個Rectangle，則shape被轉換成為Rectangle型別的物件並儲存到rectangle變數，然後我們呼叫它的GetWidth方法。如果這種轉換失敗，則我們進行第二次嘗試。這一次，shape被轉換成為Circle型別的物件並儲存到circle變數。如果shape確實是一個Circle物件，則circle現在引用了一個Circle物件，我們呼叫它的GetRadius方法。

2.17、庫
C#沒有自己的類庫。但是，C#共享了.NET的類庫。當然，.NET類庫也可以用於其他.NET語言，比如VB.NET或者JScript.NET。值得一提的是StringBuilder類，它是對String類的補充。StringBuilder類與Java的StringBuffer類非常相似。

2.18、垃圾收集
C++已經讓我們認識到手工管理記憶體是多麼缺乏效率和浪費時間。當你在C++中建立了一個物件，你就必須手工地拆除這個物件。程式碼越複雜，這個任務也越困難。Java用垃圾收集器來解決這個問題，由垃圾收集器蒐集不再使用的物件並釋放記憶體。C#同樣採用了這種方法。應該說，如果你也在開發一種新的OOP語言，追隨這條道路是一種非常自然的選擇。C#仍舊保留了C++的記憶體手工管理方法，它適合在速度極端重要的場合使用，而在Java中這是不允許的。

2.19、異常處理
如果你聽說C#使用與Java相似的異常處理機制，你不會為此而驚訝，對吧？在C#中，所有的異常都從一個名為Exception的類派生（聽起來很熟悉？）另外，正如在Java中一樣，你還有熟悉的try和catch語句。Exception類屬於.NET System名稱空間的一部分。

三、Java沒有的功能
C#出生在Java成熟之後，因此，C#擁有一些Java（目前）還沒有的絕妙功能也就不足為奇。

3.1、列舉器
列舉器即enum型別（Enumerator，或稱為計數器），它是一個相關常量的集合。精確地說，enum型別宣告為一組相關的符號常量定義了一個型別名字。例如，你可以建立一個名為Fruit（水果）的列舉器，把它作為一個變數值的型別使用，從而把變數可能的取值範圍限制為列舉器中出現的值。

public class Demo {
public enum Fruit {
Apple, Banana, Cherry, Durian
}
public void Process(Fruit fruit) {
switch (fruit) {
case Fruit.Apple:
...
break;
case Fruit.Banana:
...
break;
case Fruit.Cherry:
...
break;
case Fruit.Durian:
...
break;
}
}
}

在上例的Process方法中，雖然你可以用int作為myVar變數的型別，但是，使用列舉器Fruit之後，變數的取值範圍限制到了Applet、Banana、Cherry和Durian這幾個值之內。與int相比，enum的可讀性更好，自我說明能力更強。

3.2、結構
結構（Struct）與類很相似。然而，類是作為一種引用型別在堆中建立，而結構是一種值型別，它儲存在棧中或者是嵌入式的。因此，只要謹慎運用，結構要比類快。結構可以實現介面，可以象類一樣擁有成員，但結構不支援繼承。

然而，簡單地用結構來取代類可能導致慘重損失。這是因為，結構是以值的方式傳遞，由於這種傳遞方式要把值複製到新的位置，所以傳遞一個“肥胖的”結構需要較大的開銷。而對於類，傳遞的時候只需傳遞它的引用。

下面是一個結構的例子。注意它與類非常相似，只要把單詞“struct”替換成“class”，你就得到了一個類。

struct Point {
public int x, y;
public Point(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}

3.3、屬性
C#類除了可以擁有域（Field）之外，它還可以擁有屬性（Property）。屬性是一個與類或物件關聯的命名的特徵。屬性是域的一種自然擴充套件——兩者都是有型別、有名字的類成員。然而，和域不同的是，屬性不表示儲存位置；相反，屬性擁有存取器（accessor），存取器定義了讀取或者寫入屬性值時必須執行的程式碼。因此，屬性提供了一種把動作和讀取、寫入物件屬性值的操作關聯起來的機制，而且它們允許屬性值通過計算得到。

在C#中，屬性通過屬性宣告語法定義。屬性宣告語法的第一部分與域宣告很相似，第二部分包括一個set過程和/或一個get過程。例如，在下面的例子中，PropertyDemo類定義了一個Prop屬性。

public class PropertyDemo {
private string prop;
public string Prop {
get {
return prop;
}
set {
prop = value;
}
}
}

如果屬性既允許讀取也允許寫入，如PropertyDemo類的Prop屬性，則它同時擁有get和set存取過程。當我們讀取屬性的值時，get存取過程被呼叫；當我們寫入屬性值時，set存取過程被呼叫。在set存取過程中，屬性的新值在一個隱含的value引數中給出。

與讀取和寫入域的方法一樣，屬性也可以用同樣的語法讀取和寫入。例如，下面的程式碼例項化了一個PropertyDemo類，然後寫入、讀取它的Prop屬性。

PropertyDemo pd = new PropertyDemo();
pd.Prop = "123"; // set
string s = pd.Prop; // get

3.4、以引用方式傳遞簡單資料型別的引數
在Java中，當你把一個簡單資料型別的值作為引數傳遞給方法時，引數總是以值的方式傳遞——即，系統將為被呼叫的方法建立一個引數值的副本。在C#中，你可以用引用的方式傳遞一個簡單資料型別的值。此時，被呼叫的方法將直接使用傳遞給它的那個值——也就是說，如果在被呼叫方法內部修改了引數的值，則原來的變數值也隨之改變。

在C#中以引用方式傳遞值時，我們使用ref關鍵詞。例如，如果編譯並執行下面的程式碼，你將在控制檯上看到輸出結果16。注意i值被傳遞給ProcessNumber之後是如何被改變的。

using System;
public class PassByReference {
public static void Main(String[] args) {
int i = 8;
ProcessNumber(ref i);
Console.WriteLine(i);
}
public static void ProcessNumber(ref int j) {
j = 16;
}
}

C#中還有一個允許以引用方式傳遞引數的關鍵詞out，它與ref相似。但是，使用out時，作為引數傳遞的變數在傳遞之前不必具有已知的值。在上例中，如果整數i在傳遞給ProcessNumber方法之前沒有初始化，則程式碼將出錯。如果用out來取代ref，你就可以傳遞一個未經初始化的值，如下面這個修改後的例子所示。

using System;
public class PassByReference {
public static void Main(String[] args) {
int i;
ProcessNumber(out i);
Console.WriteLine(i);
}
public static void ProcessNumber(out int j) {
j = 16;
}
}

經過修改之後，雖然i值在傳遞給ProcessNumber方法之前沒有初始化，但PassByReference類能夠順利通過編譯。

3.5、C#保留了指標
對於那些覺得自己能夠恰到好處地運用指標並樂意手工進行記憶體管理的開發者來說，在C#中，他們仍舊可以用既不安全也不容易使用的“古老的”指標來提高程式的效能。C#提供了支援“不安全”（unsafe）程式碼的能力，這種程式碼能夠直接操作指標，能夠“固定”物件以便臨時地阻止垃圾收集器移動物件。無論從開發者還是使用者的眼光來看，這種對“不安全”程式碼的支援其實是一種安全功能。“不安全”的程式碼必須用unsafe關鍵詞顯式地標明，因此開發者不可能在無意之中使用“不安全”的程式碼。同時，C#編譯器又和執行引擎協作，保證了“不安全”的程式碼不能偽裝成為安全程式碼。

using System;
class UsePointer {
unsafe static void PointerDemo(byte[] arr) {
.
.
}
}

C#中的unsafe程式碼適合在下列情形下使用：當速度極端重要時，或者當物件需要與現有的軟體（比如COM物件或者DLL形式的C程式碼）互動時。

3.6、代理
代理（delegate）可以看作C++或者其他語言中的函式指標。然而，與函式指標不同的是，C#中的代理是面向物件的、型別安全的、可靠的。而且，函式指標只能用來引用靜態函式，但代理既能夠引用靜態方法，也能夠引用例項方法。代理用來封裝可呼叫方法。你可以在類裡面編寫方法並在該方法上建立代理，此後這個代理就可以被傳遞到第二個方法。這樣，第二個方法就可以呼叫第一個方法。

代理是從公共基類System.Delegate派生的引用型別。定義和使用代理包括三個步驟：宣告，建立例項，呼叫。代理用delegate宣告語法宣告。例如，一個不需要引數且沒有返回值的代理可以用如下程式碼宣告：

delegate void TheDelegate();

建立代理例項的語法是：使用new關鍵詞，並引用一個例項或類方法，該方法必須符合代理指定的特徵。一旦建立了代理的例項，我們就可以用呼叫方法的語法呼叫它。

3.7、包裝和解除包裝
在面向物件的程式語言中，我們通常使用的是物件。但為了提高速度，C#也提供了簡單資料型別。因此，C#程式既包含一大堆的物件，又有大量的值。在這種環境下，讓這兩者協同工作始終是一個不可迴避的問題，你必須要有一種讓引用和值進行通訊的方法。

在C#以及.NET執行時環境中，這個“通訊”問題通過包裝（Boxing）和解除包裝（Unboxing）解決。包裝是一種讓值型別看起來象引用型別的處理過程。當一個值型別（簡單資料型別）被用於一個要求或者可以使用物件的場合時，包裝操作自動進行。包裝一個value-type值的步驟包括：分配一個物件例項，然後把value-type值複製到物件例項。

解除包裝所執行的動作與包裝相反，它把一個引用型別轉換成值型別。解除包裝操作的步驟包括：首先檢查並確認物件例項確實是給定value-type的一個經過包裝的值，然後從物件例項複製出值。

Java對該問題的處理方式略有不同。Java為每一種簡單資料型別提供了一個對應的類封裝器。例如，用Integer類封裝int型別，用Byte類封裝byte型別。

【結束語】本文為你比較了C#和Java。這兩種語言很相似，然而，說C#是Java的克隆或許已經大大地言過其實。面向物件、中間語言這類概念並不是什麼新東西。如果你準備設計一種面向物件的新語言，而且它必須在一個受管理的安全環境內執行，你難道不會搞出與C#差不多的東西嗎？

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