Tangible Software Solutions：C# 到 Java 转换器

概述

从 C# 迁移到 Java 不仅仅是语法转换，还需要调整库、框架和特定语言的范式。Tangible Software Solutions 的 C# 到 Java 转换器旨在通过自动化大部分转换工作来简化此过程。但它在实际场景中的效果如何？在本文中，我们将评估该工具的功能，讨论其优点和局限性，并将其与其他解决方案进行比较。我们还将提供代码示例来说明其性能。

深入了解 Tangible Software 的 C# 到 Java 转换

Tangible Software Solutions 的 C# 到 Java 转换器旨在简化代码库的迁移过程。它解决了将 C# 结构映射到其最接近的 Java 等效项的复杂任务。然而，两种语言之间的根本差异意味着通常无法实现完全自动化、完美的转换。该转换器是一个有价值的初始步骤，可以减少人工工作量，但通常需要进行人工审查和改进以确保正确性和最佳性能。

关键转换领域和挑战

该转换器解决了 C# 到 Java 转换的几个关键领域：

1. 基本语法： 许多基本的 C# 语法元素在 Java 中都有直接对应的元素。例如，抽象方法声明在两种语言中共享相同的语法。

   // Java
   public abstract class AbstractClass {
       public abstract void AbstractMethod();
   }
   

   // C#
   public abstract class AbstractClass {
       public abstract void AbstractMethod();
   }
   

2. 访问修饰符： C# 和 Java 具有不同的访问修饰符集，转换器会尝试协调这些修饰符。某些转换可能需要手动调整以与 Java 中的预期访问级别对齐。下表说明了常见的转换：

   C#	Java
   public	public
   internal	无访问修饰符 (包访问)
   private	private
   protected	没有完全等效的修饰符
   protected internal	protected

3. 数组： 转换器通常处理数组（有大小和无大小）和交错数组，没有明显的问题，因为基本语法相似。然而，矩形数组需要更复杂的转换策略，通常涉及辅助方法。

   // Java - 矩形数组（一般情况）
   int[][][] dataArray = new int[2][3][4];
   

   // C# - 矩形数组（一般情况）- 使用辅助类
   int[][][] dataArray = RectangularArrays.RectangularIntArray(2, 3, 4);
   
   // 辅助类
   internal static class RectangularArrays
   {
       public static int[][][] RectangularIntArray(int size1, int size2, int size3)
       {
           int[][][] newArray = new int[size1][][];
           for (int array1 = 0; array1 < size1; array1++)
           {
               newArray[array1] = new int[size2][];
               if (size3 > -1)
               {
                   for (int array2 = 0; array2 < size2; array2++)
                   {
                       newArray[array1][array2] = new int[size3];
                   }
               }
           }
           return newArray;
       }
   }
   
   

4. 集合： 转换器将常见的 .NET 集合映射到其 Java 等效项。例如，C# 中的 List<int> 变为 Java 中的 ArrayList<Integer>。

   // C# - 列表初始化
   List<int> numberList = new List<int>() {1, 2, 3};
   

   // Java - ArrayList 初始化 (Java 9+)
   import java.util.*;
   ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(1, 2, 3));
   //或者
   //List<Integer> numberList = List.of(1,2,3);
   

   //C# Dictionary
   Dictionary<string, int> scoreMap = new Dictionary<string, int>() {
       {"playerOne", 80},
       {"playerTwo", 85}
   };
   

   //Java Map (Java 9+)
   HashMap<String, Integer> scoreMap = new HashMap<String, Integer>(Map.ofEntries(Map.entry("playerOne", 80), Map.entry("playerTwo", 85)));
   

5. 委托和事件： C# 委托转换为 Java 函数式接口。C# 事件需要更复杂的转换，通常使用泛型辅助类 (Event<T>) 来管理侦听器集合。

   // C# 事件和委托
   public class Button
   {
       public delegate void ClickHandler();
       public event ClickHandler Click;
   
       private void OnClick()
       {
           Click?.Invoke();
       }
   }
   

   // Java - 函数式接口和事件辅助类
   public class Button
   {
       @FunctionalInterface
       public interface ClickHandler
       {
           void invoke();
       }
   
       public Event<ClickHandler> Click = new Event<ClickHandler>();
   
       private void OnClick()
       {
           // 调用所有侦听器：
           for (ClickHandler listener : Click.listeners())
           {
               listener.invoke();
           }
       }
   }
   //辅助类
   public final class Event<T>
   {
       private java.util.Map<String, T> namedListeners = new java.util.HashMap<String, T>();
       private java.util.List<T> anonymousListeners = new java.util.ArrayList<T>();
   
       public void addListener(String methodName, T namedEventHandlerMethod)
       {
           if (!namedListeners.containsKey(methodName))
           namedListeners.put(methodName, namedEventHandlerMethod);
       }
   
       public void addListener(T unnamedEventHandlerMethod)
       {
           anonymousListeners.add(unnamedEventHandlerMethod);
       }
   
       public void removeListener(String methodName)
       {
           if (namedListeners.containsKey(methodName))
           namedListeners.remove(methodName);
       }
       public java.util.List<T> listeners()
       {
           java.util.List<T> allListeners = new java.util.ArrayList<T>();
           allListeners.addAll(namedListeners.values());
           allListeners.addAll(anonymousListeners);
           return allListeners;
       }
   }
   
   

6. 扩展方法： C# 扩展方法转换为 Java 中的静态方法，需要调整这些方法的调用方式。

   // C# 扩展方法
   public static class StringExtensions
   {
       public static bool IsValidEmail(this string str)
       {
           return str.Contains("@");
       }
   }
   
   // 用法
   string email = "test@example.com";
   bool isValid = email.IsValidEmail();
   

   // Java - 静态方法
   public final class StringExtensions
   {
       public static boolean IsValidEmail(String str)
       {
           return str.contains("@");
       }
   }
   
   // 用法
   String email = "test@example.com";
   boolean isValid = StringExtensions.IsValidEmail(email);
   

7. Ref 参数：为了转换 ref 参数，转换器会创建一个包装参数的辅助类。

   //C#
   public void UpdateValue(ref int value)
   {
   value = 1;
   }
   

   //Java
   public void UpdateValue(tangible.RefObject<Integer> value)
   {
   value.argValue = 1;
   }
   
   //辅助类
   package tangible;
   public final class RefObject<T>
   {
   public T argValue;
   public RefObject(T refArg)
   {
   argValue = refArg;
   }
   }
   

8. 可选参数： 具有可选参数的 C# 方法通过在 Java 中创建重载方法来转换，以实现相同的功能。

   // C#
   public void LogMessage(string message, int severity = 0)
   {
       //...
   }
   

   //Java
   public void LogMessage(String message)
   {
   LogMessage(message, 0);
   }
   public void LogMessage(String message, int severity)
   {
   //...
   }
   

局限性和手动调整

转换器不处理某些 C# 结构，需要手动干预：

• UI 代码： .NET UI 类型在 Java UI 框架中缺乏直接等效项，使得自动转换不可行。
• ‘unsafe’ 代码： 涉及指针操作的 C# unsafe 代码块和类型不会被转换，因为 Java 采用的是基于垃圾回收的内存管理模型。
• 预处理器指令： Java 缺乏预处理器；依赖条件编译的代码需要手动重构。
• LINQ 查询语法： C# LINQ 查询语法不会直接转换，尽管 LINQ 方法语法可能会获得部分支持。
• 结构体： C# structs 转换为 Java classes。虽然添加了 clone 方法来模拟值类型行为，但可能需要进一步调整以确保正确的语义。
• 可空逻辑： 转换器通常不转换与 C# 可空类型关联的逻辑，除了可能使用包装器类型的类型声明。
• 运算符重载： Java 不支持运算符重载，需要为 C# 中的重载运算符提供替代实现。
• 索引器和属性： 由于 Java 不提供属性或索引器，转换器会用 get/set 方法替换这些功能。

Tangible Software 转换器的替代方案

可以使用其他代码转换工具和方法：

• CodePorting.Translator Cs2Java： 此工具专门用于将 C# 代码转换为 Java，重点是保留 API 结构并为 .NET Framework 类库组件提供 Java 替代品。它特别适用于企业级库和控制台应用程序。

• 手动转换： 对于较小的项目或特定的代码段，手动转换可能是一个可行的选择。这种方法提供了细粒度的控制和优化的机会，但更耗时且容易出错。

• 中间语言 (IL) 转换： 将 C# 代码转换为其中间语言 (IL) 表示形式，然后将该 IL 反编译为 Java 字节码在理论上是可行的。但是，此方法很复杂，可能并不总是产生可维护的 Java 代码，并且通常会丢失注释和其他未编译的信息。

结论

Tangible Software 的 C# 到 Java 转换器为将 C# 代码库迁移到 Java 提供了一个有用的起点。虽然它自动化了大部分转换过程，但开发人员应该预见到需要手动调整、彻底测试和潜在的重构。在使用转换工具和选择手动转换之间的最佳选择取决于项目的规模、复杂性和特定要求。认识到自动转换的局限性对于成功迁移至关重要。CodePorting.Translator Cs2Java 等替代方案的存在表明代码转换工具领域不断发展，每种工具都满足不同的项目需求和优先级。