Котлин язык программирования для чего
Что такое Kotlin
И зачем он андроид-разработчику.
Kotlin — это язык программирования компании JetBrains, который за 9 лет потеснил Java и стал важным инструментом андроид-разработчиков. Разберёмся, что особенного в Kotlin, какие у него риски и с чего начать.
🤔 Зачем понадобился ещё один язык вместо Java
На этот вопрос есть два ответа.
Официальный ответ: в 2017 году языком Kotlin пользовались около миллиона программистов, и им не хватало поддержки на Андроиде. Гугл пошёл навстречу разработчикам и сделал Kotlin приоритетным языком на Андроиде.
Догадки и слухи: с 2010 года Гугл судится с компанией Oracle по поводу использования Java в системе Андроид. Вот почему:
в основе первых версий Андроида лежала виртуальная машина Dalvik,
Dalvik построена на основе платформы Apache Harmony,
Apache Harmony — это платформа Java, на которую у Гугл нет лицензии.
В 2010 году Oracle потребовала от Гугл миллиардную компенсацию и трижды выигрывала суд: в 2012, 2014 и 2015-м. Дело не закрывалось, поскольку в Гугл отказывались столько платить. В 2016 году иск вырос до девяти миллиардов, однако суд встал на сторону Гугл. Дело висит с 2017 года, а Гугл постепенно переводит всю андроид-инфраструктуру с Java на Kotlin.
✅ Преимущества
Совместимость с Java. Kotlin и Java можно использовать в одном проекте. Для этого у языка Kotlin есть собственный компилятор, который выдаёт байт-код, совместимый с обычной Java-машиной. Получается, что с точки зрения Java неважно, из какого языка был сделан байт-код.
Упрощенная схема взаимодействия Java и Kotlin
Выразительность. Kotlin — это компактный язык без кусков избыточного кода:
В простых программах у Kotlin проще синтаксис и меньше вспомогательных конструкций 
В некоторых случаях код на Kotlin может быть в несколько раз короче, чем код на Java
Безопасность. Язык Kotlin и его среда программирования — это продукт одной компании, которая постоянно обновляет базу ошибок и помогает разработчикам редактировать код до момента исполнения программы.
На этапе компиляции в Kotlin срабатывает null-защита: Kotlin автоматически проверяет типы данных, отслеживает null-значения и предотвращает появление NullPointerException — распространённой Java-уязвимости.
❌ Недостатки
Низкая скорость. Чаще всего разработчики жалуются на непредсказуемую скорость компиляции. По быстродействию Kotlin уступает Java, поскольку в его основе лежит виртуальная машина JVM — фундаментальная программа, выпущенная специально под язык Java, а не под Kotlin.
Другие нюансы смотрите в твиттере Даниила Попова — андроид-инженера Авито, который изучает Kotlin на практике и рассказывает о свежих технических багах.
Маленькое сообщество и единственный владелец языка. Kotlin всё ещё не такой популярный, как Java. Причина в том, что Kotlin — это не продукт Гугл. Разработчики боятся, что через какое-то время Гугл откажется от него, придумает какую-то свою версию языка или поссорится с JetBrains.
Малочисленное сообщество тормозит развитие Kotlin: под него медленно выпускаются новые библиотеки и обновления, а для решения технических проблем нужно обращаться в баг-трекер — написать в техподдержку JetBrains, добавить свою проблему в очередь задач, ждать и надеяться на её исполнение.
В сентябре 2020 в баг-трекере Kotlin около 40 000 задач, которые закрываются по мере критичности. До некоторых задач очередь доходит через несколько лет, но есть и те, что остаются нерешёнными — в таких условиях разработчики вынуждены искать костыльные решения или переходить на другой язык с развитым сообществом.
Для чего используется
Kotlin используется для создания мобильных приложений, веб-разработки, бэкенда и мультиплатформенного программирования:
Для мультиплатформенного программирования предусмотрены технологии разработки интерфейсов в React, создания серверного HTTP API в Ktor и адаптирования андроид-приложений под операционную систему iOS.
Google, Netflix, Twitter, Uber, Netflix и другие компании переводят некоторые свои продукты на Kotlin. Кейсы есть на developer.android.com в разделе «Истории разработчиков».
Андроид-приложения с оптимизированным Kotlin-кодом. Источник: developer.android.com
С чего начать
Почитайте у нас статью про Java — это язык, на котором написано множество приложений, библиотек и фреймворков. Перечисленное часто используется в мобильной разработке и в обозримом будущем не будет переводиться на Kotlin.
Скачайте IntelliJ IDEA или Android Studio. Обе программы — это среда разработки под язык Kotlin. IntelliJ IDEA больше подходит для сайтов и десктопных программ, а Android Studio — для разработки мобильных приложений под андроид.
Установите плагин EduTools — это специальный инструмент, разработанный для изучения языка Kotlin. Есть в IntelliJ IDEA и Android Studio. Познакомьтесь с официальным руководством по языку Kotlin. Если возникнут сложности с переводом — посмотрите неофициальную русскоязычную версию.
Зачем учить язык Kotlin?
Kotlin на текущий момент однозначно находится на пике популярности и может принести немало пользы в тестировании. Но не все так просто, в чем вы можете убедиться из этой статьи.
Откуда взялся этот ваш Kotlin?
Язык начал набирать популярность после того, как на конференции JavaOne 2015 Hans Dockter, CEO of Gradle, заявил, что Котлин получает официальную поддержку для написания Gradle билд-скриптов. Тогда он все еще был в бете, но новость всколыхнула всех неравнодушных. Волна хайпа начала подниматься уже в тот момент. На пике популярности язык оказался в мае этого года на конференции Google I/O, где было объявлено о том, что Котлин наряду с Java становится официальным языком разработки под платформу Android. Сразу же после этого весь Twitter был в постах о новом языке, появилась куча блог-постов с признаниями в любви ему. Представители JetBrains в различных источниках стали заявлять, что Kotlin — это будущее разработки на JVM.
В целом если смотреть на ситуацию здраво, то причины хайпа вполне понятны. Джава развивается слишком медленно. Java 8 появилась аж в 2014 году, Java 9 на момент публикации уже вышла, но в самом языке слишком мало новых фишек. Более того, с Java 9 у многих все в момент перестало работать. И тут людям дают язык, наполненный фичами, часть из которых появится только в 10-ке.
Чем этот ваш Kotlin круче?
Авторы языка признаются, что не пытались придумать что-то кардинально новое. Язык специально задумывался максимально прагматичным и удобным в использовании для разработчиков. Вот небольшой список фишек, которые в нём есть:
C более полным списком можно ознакомиться по ссылке.
Как оно помогает жить?
Null safety — это selling point Kotlin. Проверка на nullable type осуществляется еще во время компиляции.
Это очень удобно и помогает избежать многих багов.
Extension functions — это фича, которой разработчикам часто очень не хватает в Java. Ниже пример, как с помощью всего пары функций можно улучшить существующий Selenium API
По итогу можно писать тесты в таком формате:
String template — позволяет форматировать строки, что удобно использовать в тестах.
Как видите, SQL запрос не содержит уродливых переносов строк и конкатенаций. Его просто читать, копировать и редактировать.
Reified type — фишка, которая позволяет сделать ваш код очень красивым и лаконичным. Например, с применением библиотеки Apache DBUtils код получается таким:
и получить следующий код:
В этом случае тип, в который конвертируется результат запроса, будет браться из типа объявленной переменной. Это гораздо удобнее, чем Java Generics.
Совместимость с Java
Из официальной документации известно, что Kotlin разрабатывался с оглядкой на максимальную совместимость с Java. Java Interop подается под соусом, что мы можем взять любой код, написанный раньше, и вызвать в Kotlin. Либо же обратно — няшный Kotlin-код вызвать в унылой джавке.
Так ли это на самом деле? Давайте разбираться.
Kotlin vs Rest Assured
Посмотрим, как библиотека — Rest Assured будет работать в Kotlin.
Так так, when зарезервированное слово. Обойти такое ограничение можно, обернув его в такие вот интересные кавычки, которые сложно с первого раза найти на клавиатуре.
Kotlin + Selenide
Для написания UI тестов удобно использовать Selenide. Давайте посмотрим на совместимость.
Kotlin + Hamcrest (AssertJ)
Все мы при написании тестов активно используем такие библиотеки, как Hamcrest и AssertJ. Что с совместимостью?
Здесь нас тоже ждут ограничения.
Все через костыли
Когда начинаешь натыкаться на такие ограничения, то напрашивается вполне логичная мысль.
Чиним Kotlin и Rest Assured
На самом деле все предыдущие примеры можно в какой-то степени починить. Смотрим на пример с Rest Assured:
Чиним Kotlin vs Selenide
Чиним Kotlin + Hamcrest (AssertJ)
Увы, по этому пункту нас ждет разочарование. Если Hamcrest еще как-то совместим с Kotlin, то AssertJ починить не получится из-за несовместимости в Generic types. Здесь нам нужно просто взять и заменить библиотеку. Благо, на GitHub уже есть энтузиасты, которые написали порт — assertk.
Следует отметить, что assertk обладает более удобным API и полностью совместима с Kotlin.
Вроде бы все наши проблемы мы «подлечили», ну или хотя бы подставили костыли. Естественно, вы можете не натолкнуться на трудности, приведенные выше, если на старте проекта будете выбирать библиотеки и технологии, совместимые с Kotlin.
Чем же все-таки хорош Kotlin?
В дополнение к языковым фичам и синтаксическим конструкциям, можно отметить, что язык очень лаконичный и позволяет строить удобные DSL. В подтверждение ниже показан пример теста, написанного с применением библиотеки Kirk, которая призвана заменить Selenide для Kotlin.
Пример четко демонстрирует, какого формата DSL можно писать. По сути — это BDD, только в коде, со всеми плюшками в виде строгой типизации, автодополнениями и поддержкой рефакторинга.
Что имеем в итоге?
Kotlin — очень приятный язык. Все, что уже реализовано у конкурентов Java, в нем есть. Конвертировать существующий код на Java в Kotlin немного проблематично. Нет еще пока полной совместимости со всеми самыми популярными Java-фреймворками и библиотеками. Выбирать Kotlin или хейтить его и идти учить JS — это Ваше решение. Но вы просто можете перейти по ссылочке на свежий репорт от Rebel Labs о состоянии Java-экосистемы, в котором Kotlin назван самым любимым языком c коэффициентом удовлетворенности 9.1 из 10.
Kotlin
Kotlin — это язык программирования, созданный компанией JetBrains. С момента выхода первой официальной версии языка в 2016 году, всего за год он занял место в топ-50 в рейтинге TIOBE (индекс, оценивающий популярность языков программирования на основе подсчета результатов поисковых запросов, содержащих название языка) и не сдает позиций.
Kotlin — это статически типизированный язык программирования (тип переменной известен во время компиляции, то есть еще до запуска программы).
В отличие от Java, где программы строятся на классах, основным строительным блоком программы на Kotlin является функция. Однако Kotlin также поддерживает объектно-ориентированный подход к программированию.
Для чего применяется язык программирования Kotlin?
Область применения Kotlin широкая:
Сегодня в основном он применяется для разработки Android-приложений. В 2017 году Kotlin получил официальную поддержку Google, а уже в 2019 году Google объявил Kotlin приоритетным языком для разработки приложений под Android.
Синтаксис
По мнению создателей Kotlin, Java накопила много неудачных решений за годы существования. Поэтому в новом языке они постарались учесть все недочеты Java и других языков программирования и сделать синтаксис языка лаконичным и удобным. Для разработчиков это значит, что код на Kotlin проще читается. В некоторых случаях он может быть на десятки строк короче, чем, например, в Java.
Главная точка входа
Так же как и в Java, в Kotlin точкой входа в программу является функция main().
Преимущества
Kotlin полностью совместим с Java. Это значит, что можно вызывать функции, объявленные в Java-коде, прямо из кода Kotlin и наоборот, и в том числе пользоваться большим количеством уже существующих библиотек на Java.
В программе на Kotlin можно использовать любые Java-фреймворки. А еще Kotlin можно интегрировать с системами сборки, такими как Maven и Gradle.
Лаконичность. Это один из основных факторов, из-за которых все больше разработчиков выбирает именно Kotlin.
Kotlin null-безопасен. Создатели языка сделали всё, чтобы NullPointerException остались в прошлом. Это одни из самых часто встречающихся исключений, и их почти невозможно отследить во время компиляции. А это значит, что ошибки будут возникать только во время работы программы.
NullPointerException возникает в случае, когда переменная, к которой пытается получить доступ программа, равна null. Поэтому в Kotlin переменной по умолчанию нельзя присвоить null, только если это не указано явно. Например, код ниже не скомпилируется, потому что отсутствует «?» после типа переменной:
val name: String = null
Чтобы переменная name могла быть null, нужно указать это явно с помощью знака «?»:
val name: String? = null
В коде ниже функция hashCode() не будет вызвана, так как переменная name в момент вызова функции равна null.
val name: String? = null
name?.hashCode()
Функции-расширения. Kotlin позволяет изменить функционал существующих классов без наследования классов. Это удобный инструмент, который позволяет повысить читаемость кода. Для объявления extension функции к ее имени нужно добавить префикс в виде расширяемого типа, например:
fun String.addGreeting(): String<
return “Hello “ + this
>
Тогда вызов такой функции может выглядеть так:
val name = “SkillFactory”
println(name.addGreeting())
Kotlin имеет открытый исходный код. Код Kotlin открыт для программистов, и его внедрение в проект тоже бесплатно. Открытый исходный код упрощает поиск проблем. Разработчики Kotlin прислушиваются к сторонним разработчикам и вносят правки, предлагаемые сообществом.
Легко учить. Многие отмечают, что Kotlin прост в изучении и подойдет как язык программирования для начинающих.
Недостатки
Скорость компиляции. Часто возникают проблемы со скоростью компиляции кода. Это не постоянное явление, иногда компиляция происходит даже быстрее, чем кода на Java, но такие моменты расстраивают разработчиков.
Малое количество туториалов. Сообщество разработчиков на языке программирования Kotlin еще молодое и статей по разработке не так много, особенно для «чайников». Вот несколько полезных материалов на русском языке для начинающих.
Небольшое количество библиотек на Kotlin. Причина та же — язык еще довольно молодой. Но этот недостаток компенсируется полной совместимостью с Java — можно использовать большое количество уже существующих Java-библиотек.
Перспективы
Сейчас Kotlin официально является основным языком для разработки Android-приложений, а значит, в ближайшие несколько лет Android-разработчикам так или иначе предстоит с ним работать.
С Kotlin начинают работать и крупные компании — Uber, Netflix, Pinterest, Coursera, — поэтому в ближайшем будущем, возможно, Kotlin станет более широко использоваться и в веб-, и десктопных приложениях.
Немного о Kotlin
На днях JetBrains после пятилетней работы выпустила первый релиз языка Kotlin. Давайте посмотрим, что же это за язык, попробуем разобраться зачем и для кого он, какие имеет функциональные особенности. Скорее всего в статью затесались и личные впечатления от языка, но я старался, чтобы они не влияли на изложение полезной информации. Если вы еще ничего или почти ничего не знаете о Kotlin, то я завидую вам, ибо по моему ощущению почитать про инструмент, который ты долго ждал, сродни распаковке новогоднего подарка. Впрочем судите сами.
Что такое Котлин
Котлин — это небольшой остров в Финском заливе недалеко от Санкт-Петербурга. Видимо, тем самым создатели дают отсылку к тому, что новый язык, как остров Котлин — младший русский брат далекого острова Ява.
Для кого этот язык
Действительно, новый язык компилируется в JVM байт-код (есть еще и компиляция в JavaScript, но так как релиз компилятора именно в JVM, эту тему придется опять отложить). А это значит, что он может заинтересовать всех, кто имеет дело с Java-машиной и в целом с языками со сборщиком мусора (а с выходом релиза компиляции в JavaScript покрытие и возможности будут еще шире).
Простой и совместимый
Две главных особенности котлина, на мой взгляд, это его простота и полная совместимость с Java. Котлин создавался компанией, которая делает очень много продуктов на Java и которая хорошо разбирается в современных инструментах разработки. Запрос на новый язык витает в воздухе давно, но сделать такой язык, который бы позволил взять (огромную) готовую кодовую базу Java, обычных Java-разработчиков, дать им новый инструмент и бесшовно (но более эффективно) продолжать разработку — такого инструмента до появления котлина не существовало. Создатели нового языка, на мой взгляд, очень хорошо почувствовали потребности бизнеса и разработчиков: бизнесу дали возможность увеличить эффективность разработчиков, а разработчикам дать современный инструмент для разработки. И когда я говорю о «современном инструменте», я, конечно, имею ввиду не только компилятор, но и поддержку в IDE, без которой лично моя деятельность разработчика мне видится совсем немыслимой.
В итоге: простота позволяет использовать язык почти любому Java-разработчику, который готов потратить полчаса на то, чтобы посмотреть туториал или спецификацию языка, обратная совместимость же позволяет использовать язык в уже существующем проекте.
Production-ready
Конечно, в первую очередь, запрос на этот язык был у самой JetBrains, отсюда и некоторое понимание, каким он должен быть. Более того, JetBrains же внутри компании его и тестировала: к моменту выхода этого релиза у компании уже есть как минимум один крупный продукт сделанный чисто на котлине (да, я понимаю, что платформа по прежнему написана на Java). Отсюда можно предположить, что заявления о готовности языка к продакшену не голословны. А из своего же опыта использования котлина с 2012 года могу сказать, что из тех проблем, с которыми я сталкивался в дорелизные времена, до релиза ни одна не дожила. Есть еще небольшие проблемы с плагином для IDEA, но сам компилятор работает как часы.
Совместим с Java 1.6
Это очень важный момент, ведь именно эта версия Java используется во всех современных версиях Android, и, не смотря на запланированный переход на OpenJDK, восьмая версия попадет в руки разработчикам под мобильные устройства не так скоро как хотелось бы. Конечно, есть всякие ретролямбды и другие ухищрения, но котлин — это не только лямбды для андроид, но и современный язык, позволяющий сделать разработку под андроид проще и приятней без особых затрат. А увеличение размера apk совсем не значительно по нынешним временам: 823KB (для версии 1.0.0)
Особенности
Полный список возможностей, конечно, лучше искать в документации, я же постараюсь отразить наиболее важные на мой взгляд моменты в общих словах:
Null safety
Почему-то исторически так сложилось, что эта особенность котлина вспоминается первой. И хотя она безусловно важна, на мой взгляд не является важнейшей. Здесь язык позволяет, определяя переменные, поля, константы и тд, указать, может ли в них храниться ссылка на null. Поднимает на новый уровень идею аннотаций вроде @Nullable и NotNull, позволяет умно приводить к не-nullable типу после проверки её на null. Надо отметить, что бывают случаи, когда эта особенность расходится с моим закостенелым разработкой на Java представлением о том как должны быть сделаны некоторые вещи, но после некоторого раздумья хорошее решение всегда находится.
Выведение типов
Да, котлин почти везде где возможно, умеет вывести тип, однако тип всё же придется определить для публичных методов и свойств, что очень разумно (мне подсказывают, что это неправда — с какой-то версии это убрали):
Extension methods
Возможность, которой мне остро не хватает в Java для увеличения гибкости языка и решений. Заключается в возможности определить метод для типа отдельно от его (типа) объявления. Такая функция, конечно, не будет виртуальной и никак не меняет класса, которому мы добавляем метод, однако позволяет добавить как утилитарную функциональность для уже существующего кода, так и разгрузить интерфейс от этих же утилитарных методов.
Лямбды
Конечно, как любой современный язык с претензией на возможности функцинального программирования, у котлина функция — это сущность первого класса, если переводить дословно. Т.е. функции можно не только объявлять прямо в пакете (из джавы они видны всё равно в классах — по имени файла), но и передавать в качестве параметров, возвращать из других функций и тд. И сейчас, конечно, никого этим не удивишь, но например в сравнении с Java, где синтаксически функций как таковых нет (а только функциональные интерфейсы), в котлине полноценный синтаксис для объявления функции:
Extension-лямбды
Наряду с extension-методами, это еще одна моя любимая фича. Позволяет определить лямбду, которая будет еще и extension-методом. Звучит не очень, да. Посмотрим на примере:
Эта возможность особенно интересно смотрится в билдерах, посмотреть на которые я предлагаю вам самостоятельно — на случай, если вам интересно, как получаются вот такие конструкции:
Inline-фукнции
Помечая функцию как inline мы просим компилятор поместить её по месту использования. Чаще всего такими вещами занимается рантайм, но есть кейзы, когда мы точно знаем, что фукнция это просто шорткат для какого-то действия — особенно эффективно это работает с передаваемыми лямбдами:
Конечно, на такие функции накладывается серия ограничений, подробнее см. документацию.
Делегирование
В котлине есть два типа делегирования. Первый, который позволяет делегировать все методы реализуемого интерфейса к какому-то инстансу этого типа:
У этого синтаксиса есть ряд ограничений. Например, инстанс для делегирования должен быть известен до вызова конструктора.
Второй тип делегирования — это delegated properties. Позволяет определить объект с методами get (и set для var), к которым будет осуществляться делегирование доступа при обращении к свойству объекта.
Generics
Создатели котлина несколько улучшили Java-дженерики. Из-за совместимости с джавой не всё получилось как хотелось бы, но им удалось исправить много неприятных моментов, которые не учли их предшественники при работе над Java 5.
Деструктуризация
Чтобы такой код заработал, возвращаемое значение из someFunc() должно быть типа, у которого есть (можно extension) методы component1(), component2():
Data-классы
Сахар компилятора для создания бинов:
Создает бин с полями + автогенерирует equals+hashCode+toString()+componentN из раздела выше, что позволяет писать такой код:
Полезная вещь, но о нюансах см. пункт «О грустном».
Стандартная библиотека
Конечно, нельзя не упомянуть и стандартную библиотеку. Так как котлин нацелен в первую очередь на работу вместе с Java, то и целиком своей стандартной библиотеки у него нет. Большая часть стандартной библиотеки Kotlin нацелена на улучшение и исправление библиотеки старшего брата — Java. Однако, это тема для другой большой статьи.
О грустном
Вы могли подумать, что это идеальный продукт, но нет, есть и неприятные моменты:
Над плагином еще работать и работать, периодически выдает эксепшены, плохо умеет в toString() в дебаге, а так же любит промахиваться по ссылке на исходник, иногда (видимо из за особенностей инлайна) путает где поставлен брэкпоинт и тому подобные проблемы. Это всё конечно со временем наверняка поправят, но сейчас мы имеем именно это.
Data-классы
Некоторая неряшливость
Конечно, неряшливость в первую очередь в головах, но краткость синтаксиса иногда играет злую шутку, и местами код выглядит неважно. Возможно, наличие стайл-гайда несколько эту проблему исправило бы, но пока иногда приходится постараться, чтобы не только хорошо работало, но и красиво выглядело. Особенно на мой субъективный взгляд страшно выглядят get, set для свойств.