除了跨平台和平台成本以外，Java 还有什么特性是 C# 不具备的？ 第1页

（长文预警）

本人极少在知乎上回答程序设计和编程语言方面的问题，回答化学问题倒是多一点，今天看到这个问题，作为一名十几年前的老MCSD，以及MCT，外加也是SCJP，觉得可以粗略回答一下：

.NET Framework设计之初，微软根本就没准备让它完全跨平台，在没有使用.NET Framework这个产品名称之前，.NET Framework在微软内部有两种内部称呼。

一种叫做NGWS（Next Generation Windows Services，下一代Windows服务），从这个名称看来，.NET的设计目标之一，就是要取代传统的Win32 API，成为微软的下一代API，最终统一Win32 API、Win64 API和WinCE API（Windows Mobile、Windows Phone等都可以认为是WinCE的一个分支）。

另一种叫做COM+ 2.0，这个称呼在今天的.NET中仍然存在痕迹。.NET Framework的核心，即托管执行（早期国内曾译作受控执行，Managed Execution）环境，或者说也就是虚拟机，称为.NET CLR（公共语言运行时），但早期称为COM+ 2.0 Runtime或者COM+ Runtime，简称COR 2.0，用文本编辑器打开.NET Framework SDK或者新版Windows SDK中的CORHDR.H头文件，可以清楚地看到COM+ 2.0这一称呼的残留痕迹，甚至连托管代码EXE文件的文件头数据结构，仍然叫做IMAGE_COR20_HEADER类型：

       typedef struct IMAGE_COR20_HEADER {     // Header versioning     DWORD                   cb;                   WORD                    MajorRuntimeVersion;     WORD                    MinorRuntimeVersion;      // Symbol table and startup information     IMAGE_DATA_DIRECTORY    MetaData;             DWORD                   Flags;              // The main program if it is an EXE (not used if a DLL?)     // If COMIMAGE_FLAGS_NATIVE_ENTRYPOINT is not set, EntryPointToken represents a managed entrypoint.  // If COMIMAGE_FLAGS_NATIVE_ENTRYPOINT is set, EntryPointRVA represents an RVA to a native entrypoint  // (depricated for DLLs, use modules constructors intead).      union {         DWORD               EntryPointToken;         DWORD               EntryPointRVA;     };      // This is the blob of managed resources. Fetched using code:AssemblyNative.GetResource and     // code:PEFile.GetResource and accessible from managed code from  // System.Assembly.GetManifestResourceStream.  The meta data has a table that maps names to offsets into  // this blob, so logically the blob is a set of resources.      IMAGE_DATA_DIRECTORY    Resources;  // IL assemblies can be signed with a public-private key to validate who created it.  The signature goes  // here if this feature is used.      IMAGE_DATA_DIRECTORY    StrongNameSignature;      IMAGE_DATA_DIRECTORY    CodeManagerTable;   // Depricated, not used   // Used for manged codee that has unmaanaged code inside it (or exports methods as unmanaged entry points)     IMAGE_DATA_DIRECTORY    VTableFixups;     IMAGE_DATA_DIRECTORY    ExportAddressTableJumps;   // null for ordinary IL images.  NGEN images it points at a code:CORCOMPILE_HEADER structure     IMAGE_DATA_DIRECTORY    ManagedNativeHeader;  } IMAGE_COR20_HEADER, *PIMAGE_COR20_HEADER;  #else // !__IMAGE_COR20_HEADER_DEFINED__  // <TODO>@TODO: This is required because we pull in the COM+ 2.0 PE header // definition from WinNT.h, and these constants have not yet propogated to there.</TODO>     

也就是说，微软在设计.NET Framework之初的两个主要目标，一个是统一下一代Windows系统的API；另一个就是取代繁杂的COM／COM+ 1.0组件技术，成为下一代组件技术COM+ 2.0。跨平台根本不是微软设计.NET Framework的主要目标，尽管从基本原理上讲，.NET CLR（或者COM+ 2.0 Runtime）和Java VM一样都是虚拟机，也有一套自己的虚拟机指令，即MSIL代码指令或者CIL代码指令，理论上是可以跨平台的。

微软虽然也开放了.NET CLI（公共语言基础结构）标准，即ECMA-335标准，在.NET CLI中公开了MSIL代码指令、元数据格式等设计虚拟机、编译器等所必需的信息，理论上可以设计出一个非Windows平台的.NET CLR甚至.NET Framework子集，例如Mono，但实际上这样设计出的.NET Framework根本不能完全取代微软官方提供的.NET Framework，仍然有相当部分的.NET应用程序不能执行，原因主要有两个：

1、大量的.NET相关服务（或者类库、API），实际上只是Win32（或者Windows）相关服务的一种包装，实现起来根本无法离开Windows操作系统，如果要独立于Windows操作系统重新实现这些API是相当复杂甚至不现实的，典型例子就是实现分布式事务等功能的企业组件服务（Enterprise Services），可以认为相当于Java J2EE中的EJB，它实际上是COM+企业组件服务（1.0或者1.5版本）的一种包装，而COM+企业组件服务是Windows相关服务的一部分，可以独立于.NET Framework使用，实际上与.NET Framework并无关系。

2、.NET CLR允许托管代码，也就是虚拟机（MSIL或者CIL）代码与本机代码混合执行。例如在使用Visual C++开发.NET应用程序时，编译时加上/clr开关则可以编译成托管代码，但如果在程序中使用#pragma unmanaged编译指示，则可以将一部分源程序编译为本机代码，而.NET CLR支持这两种代码共存于同一个EXE文件中，并在EXE文件执行时，在.NET CLR支持下混合执行，这种混合代码EXE文件显然是不能跨平台执行的。.NET CLR的这一特性，使之更接近一个能运行托管代码，但也支持本机代码运行的运行时环境（Runtime），而不是一个纯粹只运行虚拟机指令代码的虚拟机（VM），因此微软并不把.NET CLR或者COM+ Runtime像JVM一样称为“.NET VM”。

从以上两点也可以看出，微软设计.NET Framework的目的主要是向下一代Windows平滑过渡，跨平台并非首要目标，这一点微软显然还是做到了，从Windows Vista／7开始，即Windows NT 6.0／6.1开始，.NET Framework已经是Windows的一部分了。至于从Windows 8开始，Windows Runtime、Metro以及UWP的暂时失利，反而与.NET Framework关系不大，如果一开始Windows Runtime就完全构建在.NET Framework（甚至.NET Core）上，可能反而容易成功，微软坚持要将Windows Runtime构建在传统Win32和COM组件技术上，导致了Windows Runtime繁杂难于轻量化。

顺便说说，同样一种技术要同时适用于重量化和轻量化平台，往往会就高难就低，或者就低难就高，可能导致无法真正适用于其中一种平台（甚至在两种平台上都不适应），Windows 8／8.1／10和Windows Runtime目前看来就是一个不好的例子，微软以前也有过先例，试图用WPF统一桌面应用程序和浏览器RIA应用，结果并不成功，不得不为浏览器RIA应用专门推出WPF的轻量化版本，即WPF/E，也就是Silverlight。

既然Java和.NET两种平台的设计目标本来就不是完全相同的，那么比较Java编程语言和C#编程语言的特性，就不能脱离开相应平台进行比较。从两种语言的基本语法来看，C#与Java大约有60%左右的相似程度，但这一相似并不应该完全归结为C#抄袭Java，实际上，从编程语言的细节，类库的设计乃至于整个.NET Framework的设计，C#源自Delphi的痕迹反而更明显，这一原因是显然的——Delphi之父Anders Hejlsberg，也就是Visual J++（微软版本的Java，也就是今天的J#）之父，最后也就成了C#以及.NET Framework之父——同一个人，三者同源痕迹极其明显。

以可视化程序设计所必需的事件处理为例，事件处理，通常需要在引发事件的控件中设置事件监听者（Event Listener）或者事件连接点（Event Connection Point），使之指向控件容器提供的事件处理者（Event Handler），而在事件监听者和事件处理者的设计上，Java和C#完全不同，而C#与Delphi很相似：

Java（例如Swing，甚至包括Android）：事件监听者通过事件监听者接口引用实现，而事件处理者通常是匿名内部类对象。

C#和Delphi：事件监听者（事件连接点）是指向对象方法的指针，C#中称为Delegate，Delphi则是专门定义的一种指向方法的指针，而事件处理者则通常是控件容器类中实现的方法。

顺便说说，C++既不支持匿名内部类，又不支持指向不确定类方法的指针，因此C++实现事件处理有一定的困难。Java的匿名内部类重写方法，可以直接访问方法之外环境中的局部变量，具有闭包（Closure）特性；C#的Delegate可以直接指向不确定类对象的某一方法，只要方法参数和返回值相符即可通过编译，与对象的类可以无关，即Delegate可以同时指向对象以及对象的方法，我们称Delegate是一种闭包指针（Closure Pointer）；而C++对闭包和闭包指针的支持都有限，仅Lambda表达式等功能有限支持闭包。为了克服C++在事件处理中的这个弱点，MFC实现了消息映射；Qt做了编译预处理，通过记录对象元数据，以及信号—槽等复杂机制（类似于Java或者C# Reflection的原理）实现事件处理；Delphi的“孪生兄弟”C++ Builder干脆给C++扩展了一个__closure关键字，让C++也支持闭包指针。

可以看出，C#在推出之初，可以认为结合了Java和Delphi的优点，还吸收了一部分C++的优点，因此C# 1.0一推出就显示出很多优于当时Java版本的语言特性，例如对运算符重载的支持，尽管是很有限的，但也使得String类和字符串的使用等，C#比Java简单直接得多；再例如对自动装箱拆箱的支持、Delegate的支持、非安全代码的支持等，C# 1.0就显得方便得多。.NET Framework 2.0开始在.NET CLR中加入了有限的泛型（参数化类型）支持，因此C# 2.0也能有限地支持泛型，这一点又走在了Java的前面。但Java也不是止步不前的，Java也反过来向C#学习，到了JDK 1.5，即Java 5，Java也引入了自动装箱拆箱、有限泛型支持等类似C#的新特性。C# 4.0以上，以及JDK 7以上，二者都引入了动态语言特性。可以说，目前C#和Java基本是不相上下，语法糖果可能C#更多更方便一些，但Java也有简练易学的优势。

但如果将比较目标从编程语言延伸到二者所在平台上，二者设计之初目标差异导致的结果就非常明显了，.NET Framework设计时就没有把跨平台作为主要目标，因此今天C#基本也只能用于Windows平台，虽然有Mono等开源平台，微软也有.NET Core等跨平台补救措施，但它们并不能完全取代完整版基于Windows的.NET Framework，相比Java在非Windows以及Windows平台上多年积累的开源和非开源生态环境，包括Android，.NET和C#肯定是迟了一步，前景需要观望。至少目前Windows Runtime、Metro和UWP不能说成功，在传统PC客户端Windows应用程序开发这一领域，为了保证Win7甚至WinXP的兼容性，谁也不敢轻易放弃Win32，微软早就想淘汰的Windows Forms，甚至已经有25年以上历史的MFC仍然在Win32开发一线挑大梁，这是事实。

在目前和未来一段时间内，Windows开发用C#，互联网和移动平台更多使用Java，这将是一个客观存在的事实，未来如何，只能拭目以待了。毕竟百足之虫，死而不僵，作为像微软这样有40年以上历史的老牌IT公司，又有相当的实力，是不会在互联网和移动时代，以及Java的冲击面前坐以待毙的，必然有其反制措施，老企业大企业思维僵化，内部利益集团牵扯多，决策颟顸，执行低效是全世界的通病，但体量和实力在那里摆着，不排除有中兴，或者说凤凰涅磐的可能性，不必过早下定论。编程语言终究是一通百通，兼容并蓄也不失为一种积极的态度。