学习C#之前必须掌握这些-轻识

概念和基础

Why Java or C#:

在当前市场上，使用到的编程语言，排名前五位的分别为：Java、C、C++、Python、C#。而在大型应用开发层面上Java和C#仍然是开发人员的首选，当然Python这两年奋起直追，但Python的设计思路和C#、Java并不相同，所以就暂是抛开Python不提了（Python粉不要拍砖，我也喜欢Python）。

Win10推出之后，开发市场上，windows平台上开发应用又回光返照了一阵子，且如果要做一些需要大量本地计算的Windows应用开发，C# + .NET仍然是一个非常不错甚至是唯一的选择。

按照语言运行环境分类的不同，我把这五大巨头分成了两类，如下：

托管Runtime类型语言：

Java——JRE（Java虚拟机和核心类库）
Python——Python解释器
C#——CLR（.NET Framework）

非托管类型语言：

C、C++——编译后直接执行机器语言

可以看到，五大巨头中过半的语言使用了构建在Runtime之上的设计架构，无论它是叫虚拟机也好，解释器也好，个人觉得它们的目的是以下两个

平台无关性
开发的便利性和安全性

多几句废话：

如果能够掌握了C#的设计思想，那么基本上也就认识了老大Java，原因就是由于C#推出的目的有很大的成分是微软用来对抗Java的，但跨平台和开源盛行的今天，微软每推出一项技术，得到的结果基本上都是叫好不叫座，C#这么多年了，不温不火，TypeScript也是同样的情况。移动平台上的Xamarin使用的人也是寥寥无几。一个语言或者框架的发展都是离不开社区的，微软应该反省。

那么如果选用C#在Windows下进行开发后，那么就需要了解C#的基本特性以及需要明确一个学习路径，有非常多的C#入门文章，一上来就去扯什么值类型、引用类型，装箱、拆箱等这些偏于底层的基础概念，浪费了新手大量的入门时间。所以我觉得，这些知识在使用一段时间C#之后，再去熟悉，即能够深刻理解时机上也不晚。

PS.这篇文章编写的前提是要求读者至少了解面向对象思想，使用过一段时间C++ 是最好的，如果不了解C++的话，最好先找一本基础读物了解一下，个人推荐《大话设计模式》这本书的附录部分，它对C#的基础知识做了非常直白的描述。

1.1

了解C#的基础生态

1.1.1 .NETFrameWork

.NETFrameWork是微软的基础生态

挑几个重要的说说：

1.1.2 COM组件与.NET组件（上图第三层）

COM组件和.NET组件都是帮助应用程序可以在windows平台上运行的底层接口。

利用COM组件，可以实现非托管代码（C/C++）程序和托管代码（CLR程序）的交互
.NET是在基于COM组件的基础上发展而来的，是微软为了实现跨平台运行而推出的，也就是安装了. NET FrameWork的电脑都可以正常运行，而基于COM开发的程序，只能运行在Windows平台中
我本人到目前为止还没有真正利用. NET框架真正开发过跨平台的应用，虽然. NET框架包含了COM组件，但是我觉得如果想要开发跨平台的应用，还是尽量避免使用COM组件，但是如果只在Windows平台上运行，则无需担心这点

1.1.3 CLR（上图第四层）

CLR（公共语言运行库 Common Language Runtime）类似于Java虚拟机，是可以让编译出来（IL中间语言）的托管代码运行在各个平台的运行时库。

它的职责是：

负责资源管理和垃圾收集等等工作
保证底层系统和应用之间必要的分离

说明下什么是托管代码和非托管代码

托管代码：Microsoft的中间语言（IL），作用于CLR

主要作用在 .NET Framework的CLR编译，只要是CLR编译器编译出来的程序集，就能够在安装有CLR程序的电脑中运行，目前应用CLR最为广泛的语言：C#、VB、F#、Iron Python、Ruby等等
IL通过JIT最终变为机器语言

非托管代码：CLR诞生之前，那些只能在同一个系统中运行的代码，即C\C++（去想想交叉编译链多复杂吧）

注：托管、非托管代码和托管非托管资源不是一回事儿，托管、非托管资源会在GC垃圾回收机制中进行说明

什么是JIT

JIT(即时编译 Just In Time)，是.NET运行可执行程序的基本方式。虽然在上图中，并没有体现出JIT，但是刚刚说了，运行的是一种中间语言即IL，而JIT编译器干的事情就是输入IL，输出的是机器语言。也就是说，只有当需要的时候，JIT即时编译器才会将之前编译好的中间语言转换为机器语言

1.1.4 框架类库FCL（上图第五层）

在C#开发过程中，可以用到大量的微软为我们提供的框架类库

基础类库BCL

Base Class Library的缩写，这里提供了一个综合性的面向对象可重用类型集合。举个例子，在开发过程中，使用的string、List容器等等等都出自BCL

WCF

Windows Communication Foundation（Windows通信开发平台），整合了原有的Windows通信的WebService、Socket、HTTP、FTP等。是.NETFramework中的SOA。通俗一点的理解，可以认为WCF是一个数据的搬运工，是一种连接各个系统的强大方式

WPF/UWP

这两项技术脱胎于经典的WinForm，但是从底层来看，两者没有任何联系，WFP的推出是微软用来取代WinForm的，有关于在Windows上开发界面的框架，发展线路可以归结为：WinForm->WPF->UWP。

在WPF中，微软开发了一套类似HTML + CSS 一样的XAML语言，使得界面与后端解耦和
WPF是调用的图形接口是DirectX9.0，所以运行WPF程序，需要电脑显卡在硬件上至少支持DX9
UWP是微软针对Win10系统，基于WPF扩展而来的，不仅可以使用XAML语言，还可以使用HTML和JavaScript进行Windows界面的开发

ADO. NET\SQL

如果是一套业务系统程序，那么一定会涉及到数据库开发，这个就会用到微软为我们提供的ADO. NET程序集

1.1.5 CTS和CLS（上图第六层）

这两个不必深究，就是两个标准，使用过程中会很自然的用到。

CTS（Common Type System）通用类型系统，诸如类型的属性、方法、public，private访问权限，都是出自这个标准
CLS（Common Language Specification）公共语言规范，在编译程序的时候，编译器为我们返回的很多警告，都是来自于CLS的

C#核心：属性、委托、泛型

在了解了属性、委托、泛型这三种最基础的用法，那么在后续使用C#的过程中，剩下的就是去了解FCL为我们提供的各种各样的类型了，因为这些类型无外乎通过这三种方式为我们暴露接口

2.1

有关属性

推荐的C#编程原则：使用属性代替成员变量

C#通过控制成员变量的属性的访问入口，即Get、Set来控制类型的成员变量

属性带来的好处：

使用属性暴露对外接口，同时可以使用属性限制访问权限

设置只读、只写属性
检查数据是否正确（比如年龄不能小于0）

使用属性在客户端访问或设置成员的时候，能够产生一些副作用

例如记录缓存、日志
在属性的get\set方法中检测数据安全、线程安全等
等等

2.2

有关委托

委托的实际其实就是一个函数指针，在.NET中有相当多现成的委托方法可直接使用，这些委托被应用在了很多常用类型的方法当中。灵活应用这些.NET委托可以实现回调机制、事件机制等等，这些机制都为代码设计的解耦和、减轻代码量提供了很好的解决方案。

以下是几个常用官方委托：

举个例子体会一下

在很多最为基础的BCL类型当中，比如List容器类型，都会大量的使用到委托，可以据一个例子体验一下委托的用法：
比如FindAll方法：在容器当中寻找符合特定条件的对象。而这种条件是需要程序员自定义的，而这个定义就是一个委托（即程序员“委托”List的FindAll方法，帮我找出符合我提出条件的对象）