原文地址

目录

• 介绍（Introduction）
• 相似点（Similarities）
• 编译单位（Compiled Units）
• 命名空间（Namespaces）
• 顶层成员（类型）（Top Level Elements（Types））
• 基础类型（Basic Types）
• 类（Classes）
• 结构体（Structures）
• 接口（Interfaces）
• 泛型（Generic Types）
• 委托（Delegates）
• 枚举（Enumerations）
• 类型访问级别（Type Visibilities）
• 继承（Inheritance）
• 嵌套类（Inner Classes）
• 抽象类（Abstract Classes）
• 密封类（Sealed Classes）
• 静态类（Static Classes）
• 可空类型（Nullable Types）
• 部分类（Partial Classes）
• 匿名类（Anonymous Classes）
• 类型成员（Type Members）
• 静态构造方法（Static Constructors）
• 析构方法（Destructors）
• 静态成员（Static Members）
• 属性（Properties）
• 事件（Events）
• 字段与属性的自动初始化（Automatic Initialization of Fields and Properties）
• 成员访问级别（Member Visibilities）
• 虚拟成员（Virtual Members）
• 密封成员（Sealed Members）
• 抽象成员（Abstract Members）
• 泛型成员（Generic Members）
• 只读字段（Read-Only and Constant Fields）
• 技术审阅（Technical Review）

介绍

我很多朋友或者同事都以为我不喜欢使用Java，他们都认为我是一个纯粹的.NET技术爱好者，其实事实并不是这样子的：）。我也喜欢使用Java，并已经从事Java开发很多年了。

网上已经有很多有关C#与Java之间“异同”的文章，但是我认为并没有哪一篇文章的内容让我非常满意。在接下来我的几篇博客里，我将会竭尽全力地去阐述它们两者之间的“异同之处”。虽然我并不想挑起“口水仗”，但是我还是会以我的角度去阐述谁好谁不好（毫不留情地）。我尽可能地覆盖各个方面，但是并不会去深入比较两者的API，相反我会将重点放在各自语言特性上。

第一篇博客主要集中在各自的顶层结构上，比如命名空间、类型等。这里两者的版本分别是Java8和C#5.0。

相似点

两种语言都是大小写敏感的，严格意义上的“面向对象语言”，支持类、枚举以及接口，并且只允许单继承，所以的类型定义必须放在命名空间（namespace/package）中。同时，都支持注释，方法以及字段（包括静态的）。两者的最基本类型均是Object。两者都有相同的基本运算符、相似的异常处理机制。两者的程序启动方法均是一个名叫Main/main的静态方法。

编译单元

一个Java类编译之后会生成一个class文件，这些文件虽然可以单独存在，但是实际中它们通常和一些清单文件一起被打包进jar，war或者ear文件中，这样做是为了方便管理。jar（或其他格式）文件中还可以包含一些其他资源，比如图片，文本文件等。

C#类通常存在于一个程序集中，程序集有两种格式：

• dll：一个库，不能独自运行；
• exe：一个可以独自运行的可执行文件，可以是一个Console程序，或者Winform，也可以是一个wpf程序。

程序集同样可以包含一些元数据、嵌入的资源。C#/.NET中其实还定义了另外一个编译单元：模块（module）。但是通常情况下，一个module匹配一个assembly。

命名空间

C#和Java中都有namespace和package的概念。在C#中，namespace必须在它所有其他类型的最外部，一个源文件中，可以存在多个namespace，甚至嵌套形式的。

 1 namespace MyNamespace1
 2 {
 3     public class Class1
 4     {
 5     }
 6 }
 7 namespace MyNamespace2
 8 {
 9     public class Class2
10     {
11     }
12     namespace MyNamespace3
13     {
14         public class Class3
15         {
16         }
17     }
18 }

在Java中，package的定义在源文件最顶部位置，换句话说，一个源文件只能有一个package定义。

1 package myPackage;
2 public class MyClass
3 {
4 }

这里有一个非常大的不同之处，在Java中，package的定义必须与物理文件目录一致，也就是说，一个类如果属于a.b 这个package，那么这个类文件必须存在于a\b这个目录下，否则，编译不会通过。编译产生的.class文件也必须放在同一个目录之下，比如a\b\MyClass.class。

Java和C#中都可以通过导入命名空间的方式去访问其他命名空间的类型，比如Java中可以这样导入所有类型（使用*匹配所有类型），也可以一次导入一个。

1 import java.io.*;
2 import java.lang.reflect.Array;

C#中不支持单独导入一个类型，只能导入命名空间中的全部类型。

1 using System;
2 using System.IO;

不过C#中允许我们使用using关键字为一个类型定义一个别名。

1 using date = System.DateTime;
2 public class MyClass
3 {
4     public date GetCurrentDate()
5     {
6         //...
7     }
8 }

这种方式跟单独导入一个类型其实差不多意思。

顶层成员（类型）

Java和C#提供相似的语法，从某种程度上讲，如果我们忽略它们是两种不同的语言，那么有时候是难区分它们有什么不同，当然即使这样，它们之间还是有一些重要不同之处的。

Java中提供了以下几种顶级成员，除了package之外：

• 类（包括泛型）
• 接口（包括泛型）
• 枚举

C#中要多几个：

• 类（包括泛型）
• 接口（包括泛型）
• 枚举
• 结构体
• 委托（包括泛型）

基础类型

两种语言中有以下基础类型（C#/Java）：

• Object/object（C#简写：object）
• String/string（C#简写：string）
• Byte/byte（C#简写：byte）
• SByte/N/A（C#简写：sbyte）
• Boolean/boolean（C#简写：bool）
• Char/char（C#简写：char）
• Int16/short（C#简写：short）
• UInt16/N/A（C#简写：unit）
• Int32/int（C#简写：int）
• UInt32/N.A（C#简写：uint）
• Int64/long（C#简写：long）
• UInt64/N/A（C#简写：ulong）
• Single/float（C#简写：float）
• Double/double（C#简写：double）
• Decimal/N/A（C#简写：decimal）
• dynamic/N/A
• Arrays

如你所见，对于所有的整型类型，C#提供有符号和无符号两种，并且还提供精度更高的Decimal类型。（译者注：上面列表中，“/”前面是C#中的结构体写法，Int32其实是System.Int32，每种类型都提供一种简写方式，System.Int32对应的简写方式是int。Java中不存在结构体，只有一种写法）

C#中提供三种数组：

• 一维数组：int[] numbers（每个元素都为int）
• 多维数组：int[,] matrix （每个元素都为int）
• 数组的数组，又叫锯齿数组：int[][] matrix （(int[])[] 每个元素都是一个int[]）

Java中也提供一维数组和锯齿数组，但是并没有多维数组。（译者注：在某种意义上讲，锯齿数组可以代替多维数组）

C#允许我们使用var关键字来定义一个变量并且初始化它，这是一种初始化变量的简写方式：

1 var i = 10;            //int
2 var s = "string";      //string
3 var f = SomeMethod();  //method's return type, except void

与Java一样，C#同样允许我们在一个数字后面添加后缀来标明它是什么类型的数据：

• 10n：integer
• 10l：long
• 10f：float
• 10d：double
• 10u：unsigned int（仅C#）
• 10ul：unsigned long（仅C#）
• 10m：decimal（仅C#）

大小写均可作为后缀。

类

C#和Java中，类都分配在堆中。一个类只允许单继承自另外一个类，如果没有指定，默认继承自Object。每个类均可以实现多个接口。（单继承，多实现）

结构体

C#中有一套完整的类型系统，也就是说，所有基本类型（比如int、bool等）均和其他类型一样遵循同一套类型规则。这和Java明显不同，在Java中，int和Integer没有关系（虽然它们之间可以相互转换）。在C#中，所有的基本类型均是结构体（非class），它们均分配在栈中。在Java中，基本类型（int、long等）同样分配在栈中，但是它们并不是结构体，同样，Java中我们并不能自己定义一种分配在栈中的数据类型。C#中的结构体不能显式地继承自任何一个类，但是可以实现接口。

1 public struct MyStructure : IMyInterface
2 {
3     public void MyMethod()
4     {
5 
6     }
7 }

在C#中，结构体和枚举被称为“值类型”，类和接口被称为“引用类型”。由于C#（.NET）的统一类型系统，结构体隐式继承自System.ValueType。

（译者注：严格意义上讲，Java并非完全面向对象。Java中的类型存在特殊，比如基础类型int、long、bool等，这些类型完全脱离了主流规则。此外，在C#中我们可以定义一种分配在栈中的类型，比如结构体）

接口

在C#中，一个接口可以包含：

• 实例方法声明
• 实例属性声明
• 实例事件声明

当然它们也可以是泛型的。类和结构体均可实现接口，一个接口可以被赋值为NULL，因为它是引用类型。

在Java中，情况有一点不同。因为接口中可以有静态成员、方法的实现：

• 实例方法声明
• 字段（静态）附带一个初始化值
• 默认方法：包含默认实现，使用default关键字标记

它们同样可以是泛型的。在Java中，一个接口中的方法可以存在访问级别，也就是说，不一定总是public。

在Java中如果一个接口仅仅包含一个方法声明（同时可以包含一个或多个“默认方法”），那么这个接口可以被标记为“函数式接口”（Funcitional Interface），它可以用在lambda中，接口中的方法被隐式地调用（参见后面有关委托部分）（译者注：可以将一个lambda表达式赋给函数式接口，然后通过该接口去执行lambda表达式。默认方法、函数式接口、lambda表达式均属于Java8中新增加内容）。

泛型

C#和Java中的泛型有很大的不同。虽然两者都支持泛型类、泛型接口等，但是在C#中，泛型得到了更好的支持，而Java中泛型一旦经过编译后，类型参数就不存在了。也就是说在Java中，List<String>在运行阶段就会变成List类型，泛型参数String会被抹去，这样设计主要是为了与Java更老版本进行兼容。Java中的这种情况并不会发生在C#中，C#中我们可以通过反射得到一个泛型类的所有信息，当然也包括它的参数。

两种语言都支持多个泛型参数，并且都有一些限制。C#中的限制如下：

• 基类、结构体、接口：可以强制泛型参数继承自一个特定的类（或实现特定的接口）；
• 具备无参构造方法的非抽象类：只允许非抽象并且具备无参构造方法的类型作为泛型参数；
• 引用类型和值类型：泛型参数要么被指定为引用类型（类、接口），要么被指定为值类型（结构体、枚举）。

比如：

 1 public class GenericClassWithReferenceParameter<T> where T : class
 2 {
 3 
 4 }
 5 public class GenericClassWithValueParameter<T> where T : struct
 6 {
 7 
 8 }
 9 public class GenericClassWithMyClassParameter<T> where T : MyClass
10 {
11 
12 }
13 public class GenericClassWithPublicParameterlessParameter<T> where T : new()
14 {
15 
16 }
17 public class GenericClassWithRelatedParameters<K, V> where K : V
18 {
19 
20 }
21 public class GenericClassWithManyConstraints<T> where T : IDisposable where T : new() where T : class
22 {
23 
24 }

Java中有以下限制：

• 基类：泛型参数必须继承自指定的基类；
• 实现接口：泛型参数必须实现指定的接口；
• 不受限制的泛型类型：泛型参数必须实现/继承某一个泛型类型。

一些示例：

 1 public class GenericClassWithBaseClassParameter<T extends BaseClass>
 2 {
 3 
 4 }
 5 public class GenericClassWithInterfaceParameter<T extends Interface>
 6 {
 7 
 8 }
 9 public class GenericClassWithBaseMatchingParameter<T, ? super T>
10 {
11 
12 }
13 public class GenericClassWithManyInterfaceParameters<T implements BaseInterface1 & BaseInterface2>
14 {
15 
16 }

委托

在C#中，委托是一类方法的签名，由以下组成：

• 名称；
• 返回值；
• 参数列表。

一个委托可以指向一个静态的、或者一个实例的甚至一个匿名（lambda表达式）的方法，只要这些方法的签名与委托一致即可。

 1 public delegate double Operation(double v1, double v2);
 2 //a delegate pointing to a static method
 3 Operation addition = Operations.Add;
 4 //a delegate pointing to an instance method
 5 Operation subtraction = this.Subtract
 6 //a delegate pointing to an anonymous method using lambdas
 7 Operation subtraction = (a, b) =>
 8 {
 9     return a + b;
10 };

当然，委托也可以是泛型的，比如：

1 public delegate void Action<T>(T item);

委托默认继承自System.Delegate类型，所以它们对动态以及异步调用均有了默认支持。

Java中有一个与委托类似的结构：函数式接口（译者注：见前面有关接口的内容），它们指那些只包含一个方法声明的接口（可以有其他默认方法）。函数式接口可以用来调用lambda表达式，比如：

 1 public interface MyWorkerFunction
 2 {
 3     @FunctionalInterface
 4     public void doSomeWork();
 5 }
 6 public void startThread(MyWorkerFunction fun)
 7 {
 8     fun.doSomeWork();
 9 }
10 public void someMethod()
11 {
12     startThread(() -> System.out.println("Running..."));
13 }

如果一个被标记为“函数式接口”的接口包含了不止一个方法的声明，那么编译不会通过。

（译者注：C#中通常使用委托去实现观察者模式，而Java中使用接口去实现观察者模式）

枚举

Java中的枚举可以包含多种成员（构造方法、字段以及方法等），甚至可以实现接口，而这些在C#中是不允许的。

 1 public enum MyEnumeration implements MyInterface
 2 {
 3     A_VALUE(1),
 4     ANOTHER_VALUE(2);
 5     private int value;
 6     private MyEnumeration(int value)
 7     {
 8         this.value = value;
 9     }
10     public static String fromInt(int value)
11     {
12         if (value == A_VALUE.value) return ("A_VALUE");
13         else return ("ANOTHER_VALUE");
14     }
15 }

在C#中，枚举不包含方法，也不实现接口。但是我们可以定义一个枚举类型，让其继承自一个基础类型（比如int）

1 public enum MyEnumeration : uint
2 {
3     AValue = 1,
4     AnotherValue = 2
5 }

每个枚举类型隐式地继承自System.Enum。

无论是C#还是Java中，我们都可以为每个枚举项指定一个特殊的值，如果不指定，默认被分配一个连续的值。

类型访问级别

Java中访问级别：

• package：包内其他类型可访问（默认访问级别）；
• public：所有人可以访问。

C#中的：

• internal：程序集中其他类型可访问（默认访问级别）；
• public：所有人可以访问。

继承

C#中的继承类与实现接口的语法是一样的：

1 public class MyClass : BaseClass, IInterface
2 {
3 }

但是在Java中，继承类和实现接口的语法不一样，分别使用extends和implements：

1 public class MyClass extends BaseClass implements Interface
2 {
3 
4 }
5 public interface DerivedInterface extends BaseInterface1, BaseInterface2
6 {
7 
8 }

两者中，都只允许单继承、多实现。并且接口可以继承自其他接口。

在C#中，实现接口有两种方式：

• 隐式实现：接口中的成员直接可以通过实现该接口的类来访问；
• 显式实现：接口中的成员并不能直接通过实现该接口的类来访问，必须先将类实例转换成接口。

下面看一下在C#中，显式实现IMyInterface1接口和隐式实现IMyinterface2接口：

 1 public class MyClass : IMyInterface1, IMyInterface2
 2 {
 3     void IMyInterface1.MyMethod1()
 4     {
 5 
 6     }
 7     public void MyMethod2()
 8     {
 9 
10     }
11 }

显式实现的成员总是私有的，并且不能是虚拟的也不能是抽象的。如果我们要调用接口中的方法，必须先将类型实例转换成接口：

1 MyClass c = new MyClass();
2 IMyInterface1 i = (IMyInterface1) c;
3 i.MyMethod();

Java中只有隐式实现接口的概念：

1 public class MyClass implements MyInterface
2 {
3     public void myMethod()
4     {
5 
6     }
7 }

嵌套类

在Java和C#中都支持多层嵌套类的定义，但是在Java中，这些嵌套类既可以是静态嵌套类也可以是实例嵌套类：

 1 public class MyClass
 2 {
 3     public static class MyStaticInnerClass
 4     {
 5 
 6     }
 7     public class MyInnerClass
 8     {
 9 
10     }
11 }

实例嵌套类的实例化必须通过它的外层类实例来完成（注意这里奇怪的语法）：

1 MyClass.MyStaticInnerClass c1 = new MyClass.MyStaticInnerClass();
2 MyClass c2 = new MyClass();
3 MyClass.MyInnerClass c3 = c2.new MyInnerClass();

在C#中，所有的嵌套类在任何时候都可以被实例化，并不需要通过它的外层类实例完成（只要访问级别允许）：

1 public class MyClass
2 {
3     public class MyInnerClass
4     {
5 
6     }
7 }
8 MyClass.MyInnerClass c = new MyClass.MyInnerClass();

C#中嵌套类的访问级别有以下几种：

• internal：同一程序集中的其他类型可以访问（默认）；
• protected：子类可以访问（包括自己）；
• protected internal：同一程序集或其子类可以访问（译者注：这里取的是并集）；
• private：自己可以访问；
• public：所有人均可以访问。

然而Java中嵌套类型的访问级别如下：

• package：同一包内可访问；
• private：自己可访问；
• protected：子类可访问（包括自己）；
• public：所有人可访问。

抽象类

C#和Java中都有抽象类的概念，定义抽象类的语法也是相同的：

1 public abstract class MyClass
2 {
3     public abstract void myMethod();
4 }

C#中的结构体不能是抽象的。

密封类

两种语言中都允许将一个类声明为sealed/final（密封类），我们不能从密封类派生出新的类型：

1 public sealed class MyClass
2 {
3     //a C# sealed class
4 }
5 public final class MyClass
6 {
7     //a Java final class
8 }

C#中的结构体总是sealed的。

静态类

在C#中，我们可以定义静态类，静态类同时也属于抽象类（不能实例化）、密封类（不能被继承）。静态类中只能包含静态成员（属性、方法、字段以及事件）：

1 public static class MyClass
2 {
3     public static void MyMethod()
4     {
5     }
6     public static string MyField;
7     public static int MyProperty { get; set; }
8     public static event EventHandler MyEvent;
9 }

Java中没有静态类的概念。（译者注：注意Java中可以有嵌套静态类）

可空类型

在C#中，结构体、枚举等变量（值类型）均被分配在栈（stack）中，因此它们任何时候都代表了一个具体的值，它们不能为null，但是我们可以使用某种语法创建一个可空的值类型，可以将null赋给它：

1 int ? nullableInteger = null;
2 nullableInteger = 1;
3 if (nullableInteger.HasValue)    //if (nullableInteger != null)
4 {
5     int integer = nullableInteger.Value;    //int integer = nullableInteger
6 }

在Java中，基本类型（int、bool）变量永远都不能为null，我们需要使用对应的封装类来实现这一目的：

1 Integer nullableInteger = null;
2 nullableInteger = new Integer(1);

C#中的类、接口属于引用类型，引用类型变量本身就可以赋值null。

（译者注：在C语言中，普通变量和指针变量有区别，普通变量内存中存储的是变量本身代表的数值，而指针变量内存中存储的是一个内存地址，该地址可以“不存在”（不指向任何内存）。道理跟这里一致。）

部分类

C#中允许将一个类标记为partial，也就是说，我们可以在多个源文件中同时定义一个类。编译时，这些不同源文件中的代码可以自动组合起来形成一个整体。这非常有利于我们存储那些自动生成的代码，因为自动生成的代码一般不需要再修改，所以完全可以放在一个单独的源文件中：

 1 //in file MyClass.Generated.cs
 2 public partial class MyClass
 3 {
 4     public void OneMethod()
 5     {
 6 
 7     }
 8 }
 9 
10 //in file MyClass.cs
11 public partial class MyClass
12 {
13     public void AnotherMethod()
14     {
15 
16     }
17 }

（译者注：部分类的出现，可以说主要是为了方便“可视化开发”，因为在现代软件开发过程中，IDE通常会根据设计器中的操作为我们生成固定代码，这些代码一般不需要我们再人工调整，完全可以单独放在一个源文件中。）

匿名类

在Java中，我们可以创建一个实现了某些接口、或者继承某个类的匿名类，只要该匿名类中实现了基类（接口）所有没被实现的方法：

1 this.addEventListener(new ListenerInterface
2 {
3     public void onEvent(Object source, Event arg)
4     {
5 
6     }
7 });

C#中的匿名类并没有显式定义方法，而仅仅只包含只读属性。如果两个匿名类中的属性类型相同，并且顺序一样，那么就可以认为这两个匿名类是相同的类型。

1 var i1 = new { A = 10, B = "" };
2 var i2 = new { A = 1000, B = "string" };
3 //these two classes have the same type
4 i1 = i2;

为了支持匿名类，C#引进了var关键字。

类型成员

在.NET（C#）中，有如下类型成员：

• 构造方法（静态或者实例）
• 析构方法
• 方法（静态或实例）
• 字段（静态或实例）
• 属性（静态或实例）
• 事件（静态或实例）
• 重写操作符或类型转换（下一篇博客有介绍）

Java中的类型成员仅包含：

• 构造方法（静态或实例）
• 构造代码块
• 析构方法
• 方法（静态或实例）
• 字段（静态或实例）

静态构造方法

Java和C#中的静态构造方法比较相似，但是语法上有细微差别，Java的静态构造方法这样：

1 public class MyClass
2 {
3     static
4     {
5         //do something the first time the class is used
6     }
7 }

而C#中的静态构造方法这样写：

1 public class MyClass
2 {
3     static MyClass()
4     {
5         //do something the first time the class is used
6     }
7 }

Java中支持另外一种封装体：构造代码块。数量上没有限制，这些代码会自动合并到该类的构造方法中：

 1 public class MyClass
 2 {
 3     {
 4         System.out.println("First constructor block, called before constructor");
 5     }
 6     public MyClass()
 7     {
 8         System.out.println("MyClass()");
 9     }
10     {
11         System.out.println("Second constructor block, called before constructor but after first constructor block");
12     }   
13 }

析构方法

在C#中，析构方法（或者说析构器）是Finalize方法的一种简写方式。当GC准备回收一个堆中对象的内存之前时，会先调用对象的析构方法。Java中有一个确定的方法叫finalize，它的功能与C#中的析构方法类似。

在C#中，我们可以按照C++中那种