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相同中的不同:Java程序员应该停止低看C#

创建时间:2011年06月16日 22:53  阅读次数:(5485)
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【51CTO.com 5月24日外电头条】我们建立的开发网站kalistick算是个Java专营店了,从一开始的第一版起,全部产品使用的都是Java代码,但我们并不偏执,从2008年开始,我们也开始分析和使用C#。我注意到Java开发者大都在看待C#的时候多少带些轻蔑,就好像这是一只微软仿造的山寨猫,蠢人和软蛋们才会用它。我在博客中开始清除这些观念和误解,展示C#的种种好处。

Java和C#的相同之处比不同处要多得多:两种语言都是写在大括号里的,就像C和C++,类型都是静态、强类型和显式形态,两种语言都是基于类的面向对象语言,两者用的都是运行时编译的思路,并且很好的使用了垃圾处理。

所以这篇文章里,我要重点谈谈它们的相同点,以及C#的巧妙之处。

相同中的不同:Java程序员应该停止低看C#

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统一类型系统(Unified type system)

在Java中,原始数据类型(byte、int、bool、float、char等)和其他的类不同,它们并不算是面向对象,也不和引用类型共享相同的祖先类,但它们是有自己的包装类的,用来代表自己并且用来插入到对象结构中(例如int使用Integer类),这样做可以提高性能。

在另一边,C#的统一类型系统却都是从一个公用的根类型System.Object类中衍生而来的,即使是原始数据类型。所有的数据都要用到对象方法(ToString、Equal、GetHashCode等),所以你会碰上像3.ToString()这样的表达式,这种把方法混合到后缀,就带来了dsl风格的语句:

TimeSpan workingTime = 7.Hours() + 30.Minutes(); 

这么做的美妙之处在于当开发者把数据类型当做值来使用时,它们能够和Java的原始类型一样高效,只有在想要把它们当做对象使用时,系统才需要使用boxing/unboxing来分配堆内存。

显式虚方法(Explicit virtual method)

在Java中,默认所有的方法都是虚方法(虽然这些方法可以使用final封装起来而不允许覆盖),而C#则不同,如果想在C#中写一个虚方法,必须先要用virtual关键字显式声明一下。

有几种原因决定了这样的选择,首先是性能上的考虑:虚方法都有一个悬在头上的性能问题,因为它们不是正常的内联,需要通过vtable来进行调用,这种做法并不直接(Sun的JVM可以内联上最经常调用的虚方法)。第二个也是更重要的原因就是版本问题:C#的设计思路是向后兼容,因此不同版本类库中的基类和衍生类是可以进化发展和保持兼容的。例如,C#能够完全支持基类中新加入的成员和衍生类中的成员同名,而不会导致无法预料的错误。最后一点是可读性:开发者的编程意图能够非常明显的读出来。在Java中,如果开发者不写出Override annotation的话,你不会知道他到底是不是想要重写这个方法。

class Meme 
  • public virtual void Spread() {} 
  • class ThreeHundred : Meme 
  • public override void Spread() 
  • Console.Write("This is sparta!"); 
  • class Dbz: Meme 
  • // Not a method override 
  • public void Spread() 
  • Console.Write("It's over nine thousaaannnd!"); 
  • 真正的泛型(True Generic)

    关于泛型,Java和C#显示出语法上的相似性,但真正深入理解之后你会发现这两种语言在泛型处理上的差别很大。

    Java的泛型是在编译器中处理的,运行时并不关心泛型类型。Java在编译中使用叫做类型擦除转换的泛型类与方法:所有的泛型类型都被它们的原始版本替换,并且会在客户代码中插入cast和类型检查,生成的字节代码中并不包含任何泛型类型或参数的引用。Java的泛型是让你在语法编写上尝到甜头,但不会让你的应用执行起来更有效。

    而C#的泛型并不全是语言上的功能,它是放置在CLR(Common Language Runtime, 相当于JVM)中的。在编译时需要进行泛型类型检查验证,但指定类型会推迟到类装载时生成。代码调用时的泛型是完全编译的,而且可以假设泛型在类型上是安全的,这被称为泛型的具体化。和Java不同,C#不需要插入cast或者类型检查。泛型类型和方法可以通过引用(class、delegate、interface等)和值类型(primitive type、struct、enum等)来创建。

    C#中泛型的使用能够带来效率的提高(不需要cast和值类型的boxing/unboxing),还能够提高深层次的安全验证和反映能力。

    public void AwesomeGenericMethod(T t) where T : new() 
  •   T newInstance = new T (); // Causes a type creation error in Java 
  •   T[] array = new T [0]; // Causes generic array creation error in Java 
  •   T defaultValue = default(T); 
  •   Type type = typeof(T); 
  •   List list = new List (); 
  • // Generic with same name but a different number of generic type 
  • public void AwesomeGenericMethod(T t, U u) where T : new() 
  • Oracle的Java平台总架构师Mark Reinhold在Devoxx 2011大会上曾经探讨过给Java添加泛型的具体化问题,但这项功能还没有规划进Java的下一个主要版本中。

    告别被检查异常(checked exception)

    Java和C#的异常检查工作差不多一样,二者唯一的主要区别是:Java中包含了checked exception这样的异常。在Java里你可以在方法声明中抛出ExceptionType,这样做可以强迫任何调用方法的函数来处理异常。这个想法在纸面上说说很好,但实际使用中却很烦人,而且带来了新问题。

    版本问题:在新版本的方法声明中加入一个checked exception会破坏客户代码,就像给一个接口添加方法一样。比如在版本1中你创建了一个foo方法,声明抛出异常A和B,在版本2中你添加了一些新功能,抛出异常D,这就是一个破坏性变化,因为现有的调用程序不能处理这个异常。

    扩展性问题:在大规模的应用项目中,相互依赖的工作是非常多的,因此抛出的异常会多的难以统计,开发者经常会

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