Котлин (язык программирования)

Котлин

Парадигма	Мультипарадигма : объектно-ориентированный , функциональный , императивный , блочно-структурированный , декларативный , общий , рефлексивный , параллельный
Разработано	JetBrains
Разработчик	JetBrains
Впервые появился	22 июля 2011 г . ; 9 лет назад ( 2011-07-22 )
Стабильный выпуск	1.4.32 / 30 марта 2021 г . ; 22 дня назад [1] ( 2021-03-30 )
Предварительный выпуск	1.5.0-RC / 15 апреля 2021 г . ; 6 дней назад [2] [3] [4] [5] ( 2021-04-15 )
Печатная дисциплина	Предполагаемый , статический , сильный
Платформа	Android JVM iOS , macOS , watchOS и tvOS Окна Linux JavaScript ( Котлин / JS ) WebAssembly LLVM ( Котлин / Родной )
Операционные системы	Кроссплатформенность
Лицензия	Лицензия Apache 2.0
Расширения имени файла	.kt, .kts, .ktm
Веб-сайт	kotlinlang .org
Под влиянием
C # Эйфелева Госу Groovy Ява JavaScript ML Python Scala Быстрый

Котлин ( / к ɒ т л ɪ п / ) ^[6] является кросс-платформенным , статический типизированным , общее назначение , язык программирования с выводом типа . Котлин предназначен для полностью взаимодействовать с Java и JVM версии Котлин в стандартной библиотеке зависит от библиотеки классов Java , ^[7] , но логический вывод типа позволяет его синтаксис , чтобы быть более кратким. Kotlin в основном нацелен на JVM, но также компилируется в JavaScript.(например, для интерфейсных веб-приложений, использующих React ^[8] ) или собственный код (через LLVM ); например, для собственных приложений iOS, разделяющих бизнес-логику с приложениями Android . ^[9] Расходы на разработку языка несет JetBrains , в то время как Kotlin Foundation защищает торговую марку Kotlin. ^[10]

7 мая 2019 года Google объявил, что язык программирования Kotlin теперь является предпочтительным языком для разработчиков приложений для Android . В результате многие разработчики перешли на Kotlin. ^[11] С момента выпуска Android Studio 3.0 в октябре 2017 года Kotlin был включен в качестве альтернативы стандартному компилятору Java. Компилятор Android Kotlin по умолчанию создает байт-код Java 6 (который работает в любой более поздней JVM), но позволяет программисту выбрать целевую версию Java 8–15 для оптимизации ^[12] или позволяет использовать больше функций, например Java 8, связанную с Kotlin. 1.4, ^[13] и имеет экспериментальную поддержку класса записи для совместимости с Java 16. ^[14]

Поддержка Kotlin для JavaScript (то есть классической серверной части) считается стабильной в Kotlin 1.3 его разработчиками, в то время как Kotlin / JS (на основе IR) в версии 1.4 считается альфа-версией. Kotlin / Native Runtime (например, поддержка Apple) считается бета-версией. ^[15]

История [ править ]

В июле 2011 года JetBrains представила Project Kotlin, новый язык для JVM, который разрабатывался в течение года. ^[16] Руководитель JetBrains Дмитрий Емеров сказал, что у большинства языков нет тех функций, которые они искали, за исключением Scala . Однако он назвал медленное время компиляции Scala недостатком. ^[16] Одна из заявленных целей Kotlin - компилировать так же быстро, как Java. В феврале 2012 года JetBrains открыла исходный код проекта под лицензией Apache 2 . ^[17]

Название происходит от острова Котлин , недалеко от Санкт-Петербурга . Андрей Бреслав упомянул, что команда решила назвать его в честь острова, точно так же, как Java была названа в честь индонезийского острова Java ^[18] (хотя язык программирования Java, возможно, был назван в честь кофе). ^[19]

JetBrains надеется, что новый язык будет стимулировать продажи IntelliJ IDEA . ^[20]

Kotlin v1.0 был выпущен 15 февраля 2016 года. ^[21] Это считается первым официально стабильным выпуском, и JetBrains взяла на себя обязательство обеспечить долгосрочную обратную совместимость, начиная с этой версии.

На Google I / O 2017 компания Google объявила о первоклассной поддержке Kotlin на Android . ^[22]

Kotlin v1.2 был выпущен 28 ноября 2017 года. ^{[23] В} этот выпуск была недавно добавлена ​​функция совместного использования кода между платформами JVM и JavaScript (в версии 1.4 мультиплатформенное программирование является альфа- функцией ^[24], обновленной с «экспериментальной»). Полный стек демо было сделано с новым Котлин / JS Gradle плагин. ^{[25] [26]}

Kotlin v1.3 был выпущен 29 октября 2018 года, и в нем появились сопрограммы для асинхронного программирования.

7 мая 2019 года Google объявил, что язык программирования Kotlin теперь является предпочтительным языком для разработчиков приложений для Android. ^[11]

Kotlin v1.4 был выпущен в августе 2020 года, например, с некоторыми небольшими изменениями в поддержке платформ Apple, то есть в взаимодействии Objective-C / Swift . ^[27]

Дизайн [ править ]

Руководитель разработки Андрей Бреслав сказал, что Kotlin спроектирован как объектно-ориентированный язык промышленного уровня и «лучший язык», чем Java , но при этом полностью совместим с кодом Java, что позволяет компаниям постепенно переходить с Java на Kotlin. . ^[28]

Точка с запятой не является обязательным условием завершения оператора ; в большинстве случаев компилятору достаточно новой строки, чтобы сделать вывод о завершении оператора. ^[29]

Котлин переменные декларации и списки параметров имеют типа данных приходят после имени переменного (и с толстым сепаратором), похожий на BASIC , Pascal и машинопись .

Переменные в Kotlin могут быть доступны только для чтения, объявлены с ключевым словом val или изменчивы, объявлены с помощью ключевого слова var . ^[30]

Члены класса по умолчанию являются общедоступными, а сами классы по умолчанию являются окончательными, что означает, что создание производного класса отключено, если базовый класс не объявлен с ключевым словом open .

Помимо классов и функций-членов (эквивалентных методам) объектно-ориентированного программирования, Kotlin также поддерживает процедурное программирование с использованием функций . ^[31] Функции Kotlin (и конструкторы) поддерживают аргументы по умолчанию , списки аргументов переменной длины , именованные аргументы и перегрузку по уникальной сигнатуре. Функции-члены класса являются виртуальными, т. Е. Отправляются в зависимости от типа среды выполнения объекта, для которого они вызываются.

В Kotlin 1.3 добавлена ​​(стабильная в stdlib; определяемые пользователем контракты экспериментальные) поддержка контрактов ^[32] (вдохновленная парадигмой программирования Eiffel по контракту ^[33] )

По словам разработчиков Kotlin, вы можете вызывать код JavaScript из Kotlin, например, писать полные, типобезопасные приложения React , или писать и поддерживать полнофункциональные веб-приложения, разделяющие логику проверки с внешним интерфейсом, или вы можете «сгенерировать библиотеки из вашего кода Kotlin, которые могут использоваться как модули из любой базы кода, написанной на JavaScript или TypeScript ». ^[34]

Синтаксис [ править ]

Этот раздел содержит инструкции, советы или практические советы . Цель Википедии - представить факты, а не тренировать. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , переписав содержание с практическими рекомендациями или переместив ее в Викиверситет , Викиучебники или Викигид . ( Июль 2019 г. )

Стиль процедурного программирования [ править ]

Kotlin ослабляет ограничение Java, позволяющее статическим методам и переменным существовать только в теле класса. Статические объекты и функции могут быть определены на верхнем уровне пакета без необходимости в избыточном уровне класса. Для совместимости с Java Kotlin предоставляет JvmNameаннотацию, в которой указывается имя класса, используемое при просмотре пакета из проекта Java. Например, @file:JvmName("JavaClassName").

Основная точка входа [ править ]

Как и в C, C ++, C #, Java и Go, точкой входа в программу Kotlin является функция с именем «main», которой можно передать массив, содержащий любые аргументы командной строки . Это необязательно, начиная с Kotlin 1.3. ^[35] Поддерживается интерполяция строк в стилях оболочки Perl , PHP и Unix . Также поддерживается вывод типа .

// Привет мир! примерfun  main ()  { val  scope  =  "Мир" println ( "Привет, $ scope !" )}fun  main ( args :  Array < String > )  { for  ( arg  in  args )  { println ( аргумент ) }}

Функции расширения [ править ]

Подобно C #, Kotlin позволяет пользователю добавлять функции к любому классу без формальностей, связанных с созданием производного класса с новыми функциями. Вместо этого Kotlin добавляет концепцию функции расширения, которая позволяет «приклеивать» функцию к списку общедоступных функций любого класса без формального размещения внутри класса. Другими словами, функция расширения - это вспомогательная функция, которая имеет доступ ко всему общедоступному интерфейсу класса, который она может использовать для создания нового интерфейса функции к целевому классу, и эта функция будет выглядеть точно так же, как функция класса, появляясь как часть проверки завершения кода функций класса. Например:

пакет  MyStringExtensionsзабавная  строка . lastChar ():  Char  =  get ( длина  -  1 )>>>  println ( "Котлин" . lastChar ())

Помещая предыдущий код на верхнем уровне пакета, класс String расширяется и включает lastCharфункцию, которая не была включена в исходное определение класса String.

// Перегрузка оператора '+' с помощью функции расширенияоператор  fun  Point . plus ( other :  Point ):  Point  {  точка возврата ( x  +  other . x ,  y  +  other . y )}>>>  val  p1  =  Точка ( 10 ,  20 )>>>  val  p2  =  Точка ( 30 ,  40 )>>>  println ( p1  +  p2 )Точка ( x = 40 ,  y = 60 )

Распаковать аргументы с помощью оператора распространения [ править ]

Подобно Python, оператор распространения звездочка (*) распаковывает содержимое массива как аргументы функции, разделенные запятыми:

fun  main ( args :  Array < String > )  {  val  list  =  listOf ( "аргументы:" ,  * аргументы ) println ( список )}

Объявления о разрушении [ править ]

В декларациях деструктуризации объект разбивается на несколько переменных одновременно, например, двухмерный координатный объект может быть деструктурирован на два целых числа x и y.

Например, Map.Entryобъект поддерживает деструктуризацию для упрощения доступа к его полям ключа и значения:

for  (( ключ ,  значение )  на  карте )  { println ( " $ ключ : $ значение " )}

Вложенные функции [ править ]

Kotlin позволяет объявлять локальные функции внутри других функций или методов.

класс  User ( val  id :  Int ,  val  name :  String ,  val  address :  String ) fun  saveUserToDb ( пользователь :  Пользователь )  { весело  проверить ( пользователь :  Пользователь ,  значение :  Строка ,  fieldName :  Строка )  { require ( value . isNotEmpty ())  {  "Невозможно сохранить пользователя $ { user . id } : empty $ fieldName "  } }  Validate ( пользователь ,  пользователь . имя ,  "Имя" )  validate ( пользователь ,  пользователь . адрес ,  «Адрес» ) // Сохраняем пользователя в базу данных  ...}

По умолчанию занятия являются окончательными [ править ]

В Kotlin, чтобы получить новый класс из типа базового класса, базовый класс должен быть явно отмечен как «открытый». Это контрастирует с большинством объектно-ориентированных языков, таких как Java, где классы открыты по умолчанию.

Пример базового класса, который открыт для создания от него нового подкласса.

// открыть в классе означает, что этот класс разрешит производные классыopen  class  MegaButton  { // запрет на открытие функции означает, что  // полиморфное поведение отключено, если функция переопределена в производном классе fun  disable ()  {  ...  } // открытие функции означает, что // полиморфное поведение разрешено, если функция переопределена в производном классе open  fun  animate ()  {  ...  }}class  GigaButton :  MegaButton  { // Явное использование ключевого слова override, необходимого для переопределения функции в производном классе переопределить  fun  animate ()  {  println ( "Giga Click!" )  } }

Абстрактные классы открыты по умолчанию [ править ]

Абстрактные классы определяют абстрактные или «чисто виртуальные» функции-заполнители, которые будут определены в производном классе. По умолчанию абстрактные классы открыты.

// Здесь ключевое слово open не нужно, оно уже открыто по умолчаниюabstract  class  Animated  { // Эта виртуальная функция уже открыта по умолчанию абстрактное  развлечение  animate ()  open  fun  stopAnimating ()  {  } fun  animateTwice ()  {  }}

Классы по умолчанию общедоступны [ править ]

Котлин предоставляет следующие ключевые слова , чтобы ограничить видимость для декларации верхнего уровня, таких как классы, так и для членов класса: public, internal, protected, и private.

Применительно к члену класса:

Применительно к объявлению верхнего уровня:

Пример:

// Класс виден только текущему модулювнутренний  открытый  класс  TalkativeButton  :  Focusable  { // метод виден только текущему классу  приватное  развлечение  yell ()  =  println ( "Эй!" ) // метод виден текущему классу и производным классам защищенный  забавный  шепот ()  =  println ( "Давай поговорим!" )}

Первичный конструктор и вторичные конструкторы [ править ]

Kotlin поддерживает спецификацию «первичного конструктора» как часть самого определения класса, состоящего из списка аргументов, следующего за именем класса. Этот список аргументов поддерживает расширенный синтаксис списков аргументов стандартных функций Kotlin, который позволяет объявлять свойства класса в основном конструкторе, включая атрибуты видимости, расширяемости и изменчивости. Кроме того, при определении подкласса свойства в супер-интерфейсах и суперклассах могут быть переопределены в основном конструкторе.

// Пример класса с использованием синтаксиса основного конструктора// (Для этого класса требуется только один конструктор)открытый  класс  PowerUser  :  User  ( защищенный  псевдоним val  : String ,   окончательное  переопределение  var  isSubscribed :  Boolean  =  true )  { ... }

Однако в случаях, когда для класса требуется более одного конструктора, можно использовать более общий конструктор, называемый синтаксисом вторичного конструктора, который очень похож на синтаксис конструктора, используемый в большинстве объектно-ориентированных языков, таких как C ++, C # и Java.

// Пример класса с использованием синтаксиса вторичного конструктора// (для этого класса требуется более одного конструктора)class  MyButton  :  View  { // Конструктор №1  конструктор ( ctx :  Context )  :  super ( ctx )  {  // ...  }   // Конструктор №2 конструктор ( ctx :  Context ,  attr :  AttributeSet )  :  super ( ctx ,  attr )  {  // ...  }}

Классы данных [ править ]

data classКонструкция Kotlin определяет классы, основной целью которых является хранение данных. Эта конструкция аналогична обычные классы , за исключением , что основные функции equals, toStringи hashCodeавтоматически генерируются из свойств класса. Ожидается, что в Java такие классы будут предоставлять стандартный набор таких функций. Классы данных не обязаны объявлять какие-либо методы, хотя каждый должен иметь хотя бы одно свойство. Класс данных часто пишется без тела, хотя можно дать классу данных любые методы или вторичные конструкторы, которые действительны для любого другого класса. dataИспользуется ключевое слово перед classключевым словом для определения класса данных. ^[36]

fun  main ( args :  Array )  { // создаем объект класса данных, как любой другой объект класса var  book1  =  Book ( «Программирование на Котлине» ,  250 ) println ( книга1 ) // вывод: Book (name = Kotlin Programming, цена = 250)} // класс данных с параметрами и их необязательными значениями по умолчанию класс  данных Book ( val  name :  String  =  "" ,  val  price :  Int  =  0 )

Интерактивная оболочка Kotlin [ править ]

$ kotlinc-jvm type : help for help ; : выйти для выхода>>> 2 + 2 4
>>> println ( "Привет, мир!" )Привет мир!>>>

Котлин как язык сценариев [ править ]

Kotlin также можно использовать как язык сценариев. Скрипт - это исходный файл Kotlin (.kts) с исполняемым кодом верхнего уровня.

// list_folders.ktsimport  java.io.Fileval  папки  =  Файл ( args [ 0 ] ). listFiles  {  файл  ->  файл . isDirectory ()  }папки ?. forEach  {  папка  ->  println ( папка )  }

Сценарии можно запускать, передав -scriptкомпилятору параметр и соответствующий файл сценария.

$ kotlinc -script list_folders.kts "path_to_folder_to_inspect"

Нулевая безопасность [ править ]

Kotlin различает типы данных, допускающие значение NULL, и типы данных, не допускающие значения NULL. Все объекты, допускающие значение NULL, должны быть объявлены с помощью знака "?" постфикс после имени типа. Операции с объектами, допускающими значение null, требуют особой осторожности со стороны разработчиков: перед использованием значения необходимо выполнить проверку на null. Kotlin предоставляет нулевые безопасные операторы, чтобы помочь разработчикам:

• ? ( оператор безопасной навигации ) можно использовать для безопасного доступа к методу или свойству возможно нулевого объекта. Если объект имеет значение NULL, метод не будет вызываться, и выражение будет иметь значение NULL.
• ?: ( нулевой оператор объединения), часто называемый оператором Элвиса :

весело  SayHello ( может быть :  ? Строка ,  neverNull :  Int )  { // использование оператора elvis val  имя :  String  =  возможно  ?:  "незнакомец" println ( "Привет, $ name " )}

Пример использования оператора безопасной навигации:

// возвращает null, если ...// - foo () возвращает null,// - или если foo () не равно null, но bar () возвращает null,// - или если foo () и bar () не равны null, но baz () возвращает null.// наоборот, возвращаемое значение не равно NULL тогда и только тогда, когда foo (), bar () и baz () не равны NULLfoo () ?. бар () ?. баз ()

Лямбды [ править ]

Kotlin обеспечивает поддержку функций высшего порядка и анонимных функций или лямбда-выражений. ^[37]

// следующая функция принимает лямбда f и выполняет f, передавая ей строку "lambda"// обратите внимание, что (s: String) -> Unit указывает лямбда с параметром String и типом возвращаемого значения Unitfun  executeLambda ( f :  ( s :  String )  ->  Unit )  { f ( "лямбда" )}

Лямбды объявляются с помощью фигурных скобок {} . Если лямбда принимает параметры, они объявляются в фигурных скобках и сопровождаются оператором -> .

// следующий оператор определяет лямбду, которая принимает единственный параметр и передает его функции printlnval  l  =  {  c  :  Любые?  ->  println ( c )  }// лямбды без параметров можно просто определить с помощью {}val  l2  =  {  print ( "без параметров" )  }

Пример сложного "hello world" [ править ]

fun  main ( args :  Array < String > )  { приветствовать  { к . место }. печать ()}// Встроенные функции высшего порядкавстроенное  веселое  приветствие ( s :  ()  ->  String )  :  String  =  приветствие  andAnother  s ()// Инфиксные функции, расширения, вывод типов, типы, допускающие значение NULL, // лямбда-выражения, помеченные этим, оператор Элвиса (? :)infix  fun  String . andAnother ( другое  :  Any? )  =  buildString () {  добавить ( это @andAnother );  добавить ( "" );  добавить ( другое  ?:  "" ) }// Неизменяемые типы, делегированные свойства, отложенная инициализация, строковые шаблоны приветствие  val от  ленивого  {  val  doubleEl :  String  =  "ll" ;  "он $ { doubleEl } o"  }// Запечатанные классы, сопутствующие объектызапечатанный  класс  для  {  сопутствующего  объекта  { val  place  =  "world" }  }// Расширения, единица измерениязабавная  строка . print ()  =  println ( это )

Инструменты [ править ]

• IntelliJ IDEA поддерживает подключаемый модуль для Kotlin. ^[38] IntelliJ IDEA 15 была первой версией, которая объединила плагин Kotlin в IntelliJ Installer и обеспечила поддержку Kotlin прямо из коробки. ^[39]
• JetBrains также предоставляет плагин для Eclipse . ^{[40] [41]}
• Поддерживается интеграция с общими инструментами сборки Java, включая Apache Maven , ^[42], Apache Ant , ^[43] и Gradle . ^[44]
• Android Studio (на основе IntelliJ IDEA) имеет официальную поддержку Kotlin, начиная с Android Studio 3. ^[45]
• Emacs имеет режим Kotlin в репозитории пакетов Melpa.
• У Vim есть плагин, поддерживаемый на GitHub. ^[46]
• Json2Kotlin генерирует собственный код Kotlin в стиле POJO для сопоставления ответов веб-службы.

Приложения [ править ]

Когда Kotlin был объявлен официальным языком разработки Android на Google I / O в мае 2017 года, он стал третьим языком, полностью поддерживаемым для Android, помимо Java и C ++. ^[47] По состоянию на 2020 год Kotlin по-прежнему наиболее широко используется на Android, по оценкам Google, 70% из 1000 лучших приложений в Play Store написаны на Kotlin. У самого Google есть 60 приложений, написанных на Kotlin, включая Карты и Диск. Многие приложения для Android, такие как Google Home, находятся в процессе миграции на Kotlin и поэтому используют как Kotlin, так и Java. Kotlin на Android считается полезным из-за его безопасности нулевого указателя, а также за его функции, которые делают код более коротким и читаемым. ^[48]

Помимо того, что Kotlin широко используется на Android, он набирает обороты в серверной разработке. Spring Framework официально добавлена поддержка Котлин с версии 5 на 4 января 2017. ^[49] Для дальнейшей поддержки Котлин, Spring перевел всю свою документацию на Котлин и добавил встроенную поддержку для многих Котлин-специфических функций , таких как сопрограммы. ^[50] В дополнение к Spring, JetBrains разработала фреймворк Kotlin под названием Ktor для создания веб-приложений. ^[51]

В 2020 году JetBrains обнаружила в опросе разработчиков, использующих Kotlin, что 56% использовали Kotlin для мобильных приложений, а 47% использовали его для веб-сервера. Чуть более трети всех разработчиков Kotlin заявили, что переходят на Kotlin с другого языка. Большинство пользователей Kotlin нацелены на Android (или другую JVM), и только 6% используют Kotlin Native. ^[52]

Принятие [ править ]

В 2018 году Kotlin был самым быстрорастущим языком на GitHub с 2,6 раза большим количеством разработчиков по сравнению с 2017 годом. ^[53] Это четвертый по популярности язык программирования согласно опросу разработчиков Stack Overflow 2020. ^[54]

Котлин также был награжден премией O'Reilly Open Source Software Conference Breakout Award за 2019 год. ^[55]

Многие компании / организации использовали Kotlin для внутренней разработки:

• Google ^[56]
• Норвежская налоговая администрация ^[57]
• Gradle ^[58]
• Амазонка ^[59]
• Квадрат ^[60]
• JetBrains ^[61]
• Флюс ^[62]
• Аллегро ^[63]
• OLX ^[64]
• Шазам ^[65]
• Pivotal ^[66]
• Ракетное путешествие ^[67]
• Meshcloud ^[68]
• Заландо ^[69]

Некоторые компании / организации использовали Kotlin для веб-разработки:

• JetBrains ^[70]
• Data2viz ^[71]
• Fritz2 ^[72]
• Банк Барклая ^[73]

Ряд компаний публично заявили об использовании Kotlin:

• DripStat ^[74]
• Базовый лагерь ^[75]
• Pinterest ^[76]
• Coursera ^[77]
• Netflix ^[78]
• Убер ^[79]
• Квадрат ^[80]
• Trello ^[81]
• Duolingo ^[82]
• Corda, распределенный реестр, разработанный консорциумом известных банков (таких как Goldman Sachs , Wells Fargo , JP Morgan , Deutsche Bank , UBS , HSBC , BNP Paribas , Société Générale ), имеет более 90% кода Котлина в своей кодовой базе. ^[83]

См. Также [ править ]

• Сравнение языков программирования

Ссылки [ править ]

• Эта статья содержит цитаты из руководств по Kotlin, выпущенных под лицензией Apache 2.0.

Внешние ссылки [ править ]

• Официальный веб-сайт