W dzisiejszych dynamicznie rozwijających się sektorach, takich jak tworzenie oprogramowania na platformę Android, kluczowe jest zrozumienie niuansów pomiędzy dwoma wiodącymi językami programowania: Kotlinem i Javą.
Zarówno Kotlin, jak i Java są szeroko stosowane i uznawane za potężne narzędzia programistyczne. Ta popularność może jednak wprowadzać w zakłopotanie, zwłaszcza przy wyborze odpowiedniego języka do projektu na Androida. Dla osób pragnących zgłębić tajniki programowania, niejasności dotyczące tych języków utrudniają podjęcie świadomej decyzji.
Aby rozjaśnić ten obszar, przedstawiamy kluczowe różnice pomiędzy Kotlinem a Javą, które pomogą w dokonaniu właściwego wyboru.
Czym jest Kotlin?
Kotlin, nowoczesny język programowania, zadebiutował jako projekt open-source w roku 2012. Jego celem było połączenie atutów programowania obiektowego i funkcyjnego w jednym, wszechstronnym języku.
Ten statycznie typowany język został stworzony z myślą o środowiskach Android i JVM. Jego wszechstronność rozciąga się również na JavaScript i natywny kod maszynowy dzięki wykorzystaniu LLVM. W 2017 roku Google, twórca Androida, ogłosił, że Kotlin jest preferowanym językiem do tworzenia aplikacji na tę platformę.
Istotne cechy Kotlina
- Dzięki wbudowanemu bezpieczeństwu zerowemu, Kotlin efektywnie minimalizuje ryzyko błędów wynikających z niezainicjowanych parametrów, które często umykają programistom.
- Kotlin oferuje możliwość integracji z kodem napisanym w Javie. To umożliwia programistom tworzenie aplikacji na Androida, wykorzystując równocześnie oba języki.
- W Kotlinie programiści nie muszą polegać na słowach kluczowych „null” czy „nil”, co przekłada się na eliminację błędów spowodowanych brakującymi typami danych.
- Kotlin unika zbędnych elementów składniowych, co czyni kod bardziej czytelnym i zwięzłym.
- Automatyczne generowanie getterów i setterów w Kotlinie usprawnia proces pisania i odczytywania kodu.
Czym jest Java?
Najprościej rzecz ujmując, Java jest językiem programowania zorientowanym obiektowo. Działa w środowisku JVM (Java Virtual Machine) i jest często wykorzystywana do tworzenia aplikacji backendowych oraz samodzielnych programów.
Uruchamianie Javy w przeglądarce internetowej wymagało użycia wtyczek Java applets, co jednak wiązało się z trudnościami i potencjalnymi zagrożeniami bezpieczeństwa. Obecnie Java może być uruchamiana praktycznie na każdym systemie operacyjnym.
Co istotne, system Android jest w dużej mierze oparty na Javie, co czyni ją kluczowym językiem do tworzenia aplikacji mobilnych na tej platformie.
Ważne cechy Javy
- W przeciwieństwie do języków takich jak C i C++, Java jest kompilowana do kodu bajtowego, który jest niezależny od platformy. Dzięki JVM kod bajtowy może być interpretowany na dowolnym systemie.
- Projekt języka Java jest intuicyjny, co ułatwia jego naukę. Po opanowaniu podstaw OOP, reszta jest kwestią czasu i praktyki.
- Java, jako język obiektowy, doskonale nadaje się do pracy nad dużymi projektami.
- Java jest ceniona za bezpieczeństwo. Umożliwia tworzenie aplikacji odpornych na wirusy i manipulacje. Oferuje także mechanizmy uwierzytelniania oparte na kryptografii klucza publicznego.
- Jako język neutralny architektonicznie, Java cechuje się wysoką przenośnością i może być uruchamiana na różnych platformach.
- Java jest bardziej dynamiczna niż języki takie jak C czy C++. Aplikacje w niej stworzone dostarczają rozbudowane informacje o czasie wykonywania, które można wykorzystać do weryfikacji i rozwiązywania problemów.
Podobieństwa między Kotlinem a Javą
Przed przejściem do różnic, warto zwrócić uwagę na podobieństwa łączące oba języki.
- Oba języki kompilują się do kodu bajtowego, który jest wykonywany przez JVM.
- Zarówno Java, jak i Kotlin wspierają paradygmat programowania obiektowego.
- Składnia obu języków jest do siebie zbliżona, co oznacza, że programista Javy bez problemu zrozumie kod napisany w Kotlinie.
Kotlin kontra Java: Różnice
W tej części artykułu omówimy kluczowe różnice między tymi dwoma językami.
Bezpieczeństwo zerowe
NullPointerException, czyli wyjątek wskaźnika zerowego, pojawia się, gdy program próbuje odwołać się do obiektu w pustej lokalizacji pamięci. Takie błędy są trudne do uniknięcia i mogą prowadzić do awarii aplikacji.
Kotlin, jako język bezpieczny zerowo, chroni przed tego typu problemami. Domyślnie zmienne w Kotlinie nie mogą przyjmować wartości null, co powoduje błąd już na etapie kompilacji. Programiści, którzy chcą umożliwić zmiennej przyjmowanie wartości null, muszą to zadeklarować. Dzięki temu aplikacje napisane w Kotlinie są znacznie mniej podatne na błędy NullPointerException.
Programiści Javy doskonale znają bolesną naturę NullPointerException. W tym języku, regularne sprawdzanie i obsługa możliwych wyjątków jest koniecznością, aby zapobiec problemom w czasie wykonywania programu.
Dziedziczenie
W kontekście programowania obiektowego, dziedziczenie odgrywa kluczową rolę. Hierarchiczna struktura klas pozwala klasie potomnej dziedziczyć właściwości klasy nadrzędnej.
Programiści Kotlina mogą rozszerzać funkcjonalność klas bez tworzenia nowych klas potomnych dzięki funkcjom rozszerzeń. To prowadzi do mniejszej ilości kodu i mniejszej liczby klas.
W Javie, rozszerzenie funkcjonalności klasy wymaga stworzenia nowej klasy potomnej, która nie tylko dziedziczy po klasie nadrzędnej, ale również oferuje miejsce na dodatkowe funkcje.
Wnioskowanie o typie
W Kotlinie nie ma konieczności jawnego deklarowania typu zmiennej, ponieważ język ten sam go odgadnie.
W Javie, typ zmiennej (np. string, float) musi być określony podczas jej deklaracji. Co więcej, zmiana typu zmiennej pierwotnej wymaga jawnego rzutowania, czyli procesu zmiany typu zmiennej na inny.
Kotlin oferuje również inteligentne rzutowanie, co znacznie redukuje potrzebę ręcznego rzutowania zmiennych. Kompilator, dzięki słowu kluczowemu „is-checks”, sprawdza niezmienne wartości i dokonuje niejawnego rzutowania.
Jak widać, inteligentne rzutowanie i wnioskowanie o typie w Kotlinie eliminują konieczność ręcznego wpisywania i rzutowania typów, które są niezbędne w Javie.
Klasy danych
Tworzenie klas w Javie wymaga napisania sporej ilości boilerplate kodu. Aby przechowywać dane w klasie, trzeba zdefiniować konstruktory, funkcje toString, metody pobierające i ustawiające, hashCode, itp. To wszystko jest czasochłonne i podatne na błędy.
Kotlin, dzięki funkcji klas danych, znacznie upraszcza ten proces. Aby przechowywać dane, wystarczy zdefiniować klasę za pomocą słowa kluczowego „data”. Kompilator automatycznie wygeneruje cały standardowy kod.
Funkcja ta znacznie zwiększa czytelność i zmniejsza ilość niepotrzebnego kodu.
Sprawdzone wyjątki
Java obsługuje sprawdzone wyjątki, czyli nieoczekiwane zdarzenia lub błędy, które pojawiają się podczas wykonywania programu. Wyjątki te są sprawdzane podczas kompilacji.
Kotlin nie posiada obsługi sprawdzonych wyjątków, co oznacza, że nawet nieprzechwycone wyjątki nie powodują błędów kompilacji. Niektórzy programiści uważają jednak, że rezygnacja ze sprawdzonych wyjątków w Kotlinie nie była dobrym rozwiązaniem.
Programowanie funkcyjne
Programowanie funkcyjne stanowi jedną z kluczowych różnic pomiędzy tymi dwoma językami. Paradygmat ten skupia się na czystych funkcjach matematycznych, redukując nadmiarowość kodu, upraszczając rozwiązywanie problemów i poprawiając łatwość konserwacji.
Kotlin wspiera wiele technik programowania funkcyjnego, takich jak przeciążanie operatorów, leniwa ewaluacja i funkcje wyższego rzędu. Programiści z doświadczeniem w programowaniu funkcyjnym łatwo odnajdą się w Kotlinie. Java natomiast nie oferuje tych koncepcji.
Skalowalność i niezawodność
W każdym projekcie deweloperskim, język powinien być skalowalny i niezawodny. Pod tym względem, Kotlin i Java są do siebie podobne. Ostateczny wynik zależy od sposobu, w jaki programiści piszą kod.
Kotlin oferuje bezpieczeństwo zerowe, które zwiększa niezawodność. W Javie, to samo można osiągnąć poprzez sprawdzanie i przechwytywanie wyjątków wskaźnika zerowego.
Zużycie pamięci
Zużycie pamięci jest kluczowym wskaźnikiem wydajności. Aplikacje powinny ładować się i działać szybko, co wymaga optymalnego zarządzania pamięcią.
W tym aspekcie, Kotlin pozostaje w tyle za Javą. Jeśli wysokie zużycie pamięci może być problemem, Java może być lepszym wyborem.
Czytelność
Dzięki funkcjom takim jak bezpieczeństwo zerowe i klasy danych, kod napisany w Kotlinie jest bardziej czytelny niż w Javie. Ponadto, zwięzłość kodu w Kotlinie ułatwia zrozumienie logiki i identyfikację błędów.
Krzywa uczenia się i zdolności adaptacyjne
Java jest jednym z najstarszych języków, co oznacza, że jest stosunkowo łatwa do nauczenia się i opanowania zarówno dla początkujących, jak i profesjonalistów. Jest też często wykorzystywana do nauczania koncepcji programowania obiektowego.
Kotlin również nie jest trudny do nauczenia. Ponieważ jest interoperacyjny z Javą, można go łatwo zaadaptować. Deweloperzy z projektami napisanymi w Javie mogą dodawać funkcje za pomocą kodu Kotlina bez konieczności migracji całego projektu. To ułatwia współpracę między programistami Java i Kotlin.
Dokumentacja i społeczność
Java posiada ogromną społeczność programistów, która rozrosła się przez wiele lat obecności tego języka na rynku. Dzięki temu, łatwiej znaleźć pomoc i rozwiązanie problemów w tej ogromnej i pomocnej społeczności.
Społeczność Kotlina, choć mniejsza, systematycznie rośnie od czasu ogłoszenia wsparcia Google.
Poniższa tabela podsumowuje kluczowe różnice między Javą a Kotlinem.
KryteriaKotlinJavaNull SafetyWyposażony w funkcję bezpieczną dla wartości nullFunkcja bezpieczna dla wartości null nie jest dostępna w JavaInheritanceNie trzeba tworzyć nowej klasy podrzędnej dla rozszerzonych funkcjonalnościMusimy utworzyć nową klasę podrzędną dla rozszerzonych funkcjonalnościType InferenceJasna deklaracja typu zmiennej nie jest wymaganaWymaga jawnej deklaracji Typ zmiennejKlasy danychMoże łatwo włączać klasy danychWymagane jest ostrożne tworzenie klas danychSprawdzone wyjątkiNie oferuje wsparcia dla sprawdzonych wyjątkówOferuje obsługę sprawdzonych wyjątkówProgramowanie funkcyjneDostępne w KotlinNiedostępne w JavieNiezawodnośćNullfunkcja bezpieczeństwaUżycie pustego wskaźnikaWykorzystanie pamięciUżyj więcej miejsca w pamięciMniejsze użycie pamięci, co ułatwia szybkie ładowanie aplikacji readJest mniej czytelny niż krzywa uczenia się Kotlin i adaptacyjność Łatwy do nauczenia i adaptacjiSuperłatwy do nauczenia i wdrożeniaDokumentacja i społecznośćPosiada rosnącą społecznośćMa ogromną społeczność ty
Czy Kotlin zastępuje Javę w programowaniu na Androida?
Google przyjęło podejście „Kotlin-first” w rozwoju Androida, rekomendując tworzenie aplikacji na tę platformę w Kotlinie. Większość bibliotek Android Jetpack jest napisana w Kotlinie lub obsługuje jego funkcje.
Jednocześnie Google nadal w pełni wspiera Javę w rozwoju aplikacji na Androida. Większość istniejących aplikacji na Androida jest zbudowana z kombinacji kodu Java i Kotlin. Nie ma też oznak, że Android w najbliższym czasie przestanie obsługiwać Javę.
Odpowiadając na pytanie, czy Kotlin zastąpi Javę w rozwoju Androida, odpowiedź brzmi: nie. Android SDK jest w dużej mierze oparty na Javie, a wiele używanych aplikacji zawiera kod napisany w tym języku. Dodatkowo, system operacyjny Android jest oparty na JVM. Przejście z Javy na Kotlin oznaczałoby rewolucję w ekosystemie Androida.
Podsumowując, Kotlin nie zastąpi całkowicie Javy. Ze względu na podejście „Kotlin-first” Google, Kotlin może zyskać udział w rynku, ale Java pozostanie popularnym językiem programowania na świecie.
Podsumowanie
Każdy kierownik projektu powinien rozumieć kluczowe czynniki wpływające na sukces tworzenia aplikacji. Artykuł ten pomaga zrozumieć różnice pomiędzy Kotlinem a Javą, co pozwala wybrać język, który najlepiej odpowiada potrzebom danego projektu na Androida.
Osoby, które chcą nauczyć się programowania, powinny również skorzystać z tego artykułu. W kwestii nauki, warto najpierw zgłębić tajniki Javy, a następnie Kotlina. Istnieje wiele dostępnych kursów online, które mogą w tym pomóc.