ภาษาการเขียนโปรแกรม Kotlin

ภาพรวม

Kotlin เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่มีการกำหนดประเภทแบบสถิติ ซึ่งพัฒนาโดย JetBrains มีชื่อเสียงในด้านไวยากรณ์ที่กระชับ ความสามารถในการทำงานร่วมกับ Java และฟีเจอร์ด้านความปลอดภัย มันทำงานบน Java Virtual Machine (JVM) และยังสามารถถูกคอมไพล์เป็น JavaScript หรือโค้ดเนทีฟผ่าน Kotlin/Native เปิดตัวครั้งแรกในปี 2011 Kotlin ได้รับความนิยมอย่างมาก โดยเฉพาะในการพัฒนา Android เนื่องจากฟีเจอร์ที่ทันสมัยซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและการบำรุงรักษาของนักพัฒนา

ด้านประวัติศาสตร์

การสร้างและการพัฒนาในช่วงแรก

Kotlin ถูกสร้างขึ้นโดย JetBrains ซึ่งเป็นบริษัทที่มีชื่อเสียงในการผลิตสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่รวมพลัง (IDEs) เช่น IntelliJ IDEA ภาษาได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อข้อบกพร่องบางประการของ Java ในขณะที่ยังคงความสามารถในการทำงานร่วมกันอย่างเต็มที่ การเปิดตัวครั้งแรกในปี 2011 ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และในปี 2016 Google ได้ประกาศการสนับสนุนอย่างเป็นทางการสำหรับ Kotlin บน Android ซึ่งช่วยเพิ่มการนำไปใช้ได้อย่างมาก

การพัฒนาและสถานะปัจจุบัน

ตั้งแต่การแนะนำ Kotlin ได้พัฒนาเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่แข็งแกร่ง การเปิดตัว Kotlin 1.0 ในเดือนกุมภาพันธ์ 2016 ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญเมื่อมันกลายเป็นการเปิดตัวที่เสถียร การอัปเดตในภายหลังได้แนะนำฟีเจอร์ใหม่ ๆ เช่น coroutines สำหรับการเขียนโปรแกรมแบบอะซิงโครนัส การอนุมานประเภท และคลาสข้อมูล ซึ่งทำให้ Kotlin น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับนักพัฒนา จนถึงปี 2023 Kotlin ยังคงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและถูกใช้อย่างกว้างขวางในการพัฒนา Android การพัฒนาเว็บ (ผ่าน Kotlin/JS) และแอปพลิเคชันฝั่งเซิร์ฟเวอร์

แรงบันดาลใจ ความสัมพันธ์ และการใช้งาน

Kotlin ได้รับแรงบันดาลใจจากภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษา รวมถึง Java, Scala, Groovy และ C# ไวยากรณ์และหลักการออกแบบของมันเสนอการผสมผสานระหว่างการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันและเชิงวัตถุ ทำให้เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับนักพัฒนา Kotlin มีความแข็งแกร่งโดยเฉพาะในระบบนิเวศของ Android แต่ยังพบการใช้งานในด้านการพัฒนาฝั่งแบ็คเอนด์ (โดยใช้เฟรมเวิร์กเช่น Ktor และ Spring) การพัฒนาแอปพลิเคชันมือถือข้ามแพลตฟอร์ม (ด้วย Kotlin Multiplatform Mobile) และแม้กระทั่งในแอปพลิเคชันเดสก์ท็อปและเว็บ

ฟีเจอร์ไวยากรณ์

ความปลอดภัยจากค่า null

Kotlin รองรับความปลอดภัยจากค่า null โดยลดความน่าจะเป็นของ NullPointerExceptions ซึ่งทำได้ผ่านประเภทที่สามารถเป็น null และไม่สามารถเป็น null

var nonNullString: String = "Hello"
var nullableString: String? = null

การอนุมานประเภท

Kotlin มีการอนุมานประเภทที่ทรงพลัง ช่วยให้คอมไพเลอร์สามารถอนุมานประเภทจากบริบทได้ ลดความยาวของโค้ด

val number = 42  // อนุมานโดยอัตโนมัติเป็น Int
val message = "Hello, Kotlin!"  // อนุมานโดยอัตโนมัติเป็น String

คลาสข้อมูล

Kotlin ทำให้การสร้างคลาสง่ายขึ้นด้วยคลาสข้อมูล ซึ่งสร้างเมธอด equals, hashCode, toString, และ copy โดยอัตโนมัติ

data class User(val name: String, val age: Int)

ฟังก์ชันขยาย

Kotlin อนุญาตให้เพิ่มฟังก์ชันใหม่ไปยังคลาสที่มีอยู่โดยไม่ต้องแก้ไขโค้ดต้นฉบับ

fun String.addExclamation(): String {
    return this + "!"
}

val excited = "Hello".addExclamation() // "Hello!"

ฟังก์ชันระดับสูง

Kotlin รองรับฟังก์ชันระดับสูง ซึ่งช่วยให้ฟังก์ชันสามารถถูกส่งเป็นพารามิเตอร์ได้

fun performOperation(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(a, b)
}

val sum = performOperation(2, 3, { x, y -> x + y }) // คืนค่า 5

Coroutines

Coroutines ของ Kotlin ทำให้การเขียนโปรแกรมแบบอะซิงโครนัสง่ายขึ้น ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเขียนโค้ดที่ไม่บล็อกในรูปแบบลำดับ

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    launch {
        delay(1000L)
        println("World!")
    }
    println("Hello,")
}

Companion Objects

Kotlin รองรับ companion objects ซึ่งอนุญาตให้มีเมธอดและคุณสมบัติแบบสถิติโดยไม่ต้องใช้คีย์เวิร์ด static

class Factory {
    companion object {
        fun create(): Factory {
            return Factory()
        }
    }
}

val factory = Factory.create()

คลาสที่ถูกปิด

คลาสที่ถูกปิดช่วยเพิ่มลำดับชั้นประเภทโดยการจำกัดการสืบทอดคลาส ซึ่งให้วิธีการในการแสดงลำดับชั้นคลาสที่ถูกจำกัด

sealed class Result
data class Success(val data: String) : Result()
data class Error(val exception: Exception) : Result()

พารามิเตอร์เริ่มต้นและพารามิเตอร์ที่ตั้งชื่อ

Kotlin อนุญาตให้มีค่าเริ่มต้นสำหรับพารามิเตอร์และเปิดใช้งานพารามิเตอร์ที่ตั้งชื่อ ทำให้การเรียกฟังก์ชันอ่านง่ายและยืดหยุ่นมากขึ้น

fun greet(name: String = "Guest") {
    println("Hello, $name")
}

greet() // Hello, Guest
greet("Alice") // Hello, Alice

การโอเวอร์โหลดโอเปอเรเตอร์

Kotlin รองรับการโอเวอร์โหลดโอเปอเรเตอร์ ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถกำหนดพฤติกรรมที่กำหนดเองสำหรับการดำเนินการบนวัตถุ

data class Point(val x: Int, val y: Int) {
    operator fun plus(other: Point) = Point(x + other.x, y + other.y)
}

เครื่องมือสำหรับนักพัฒนาและกระบวนการสร้าง

รันไทม์และคอมไพเลอร์

Kotlin ถูกคอมไพล์เป็น JVM bytecode, JavaScript หรือไบนารีเนทีฟ ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเลือกแพลตฟอร์มที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโปรเจกต์ของตน คอมไพเลอร์ Kotlin สามารถเรียกใช้ผ่านบรรทัดคำสั่ง และรวมเข้ากับ IntelliJ IDEA และ Android Studio ได้อย่างราบรื่น

สภาพแวดล้อมการพัฒนาที่รวม (IDEs)

IDEs ที่ได้รับความนิยมสำหรับการพัฒนา Kotlin ได้แก่:

การสร้างโปรเจกต์

สำหรับการสร้างโปรเจกต์ Kotlin Gradle เป็นเครื่องมือสร้างที่แนะนำ โดยใช้ Kotlin DSL สำหรับสคริปต์การสร้างเพื่อให้มีไวยากรณ์ที่ชัดเจนยิ่งขึ้น

plugins {
    kotlin("jvm") version "1.5.31"
}

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    implementation("org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib")
}

การใช้งาน Kotlin

Kotlin ถูกใช้อย่างกว้างขวางในหลายโดเมน รวมถึง:

การเปรียบเทียบกับภาษาที่คล้ายกัน

Kotlin มีความคล้ายคลึงกับภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษา ทำให้การเปรียบเทียบทำได้ง่าย:

การแปลจากแหล่งที่มาเป็นแหล่งที่มา

Kotlin ไม่มีเครื่องมือการแปลจากแหล่งที่มาเป็นแหล่งที่มาที่แพร่หลายเฉพาะเจาะจงเหมือนกับภาษาบางภาษา แต่มีเครื่องมือบางอย่างที่สนับสนุนการแปลโค้ด Kotlin เป็น JavaScript ผ่าน Kotlin/JS นอกจากนี้ สำหรับการแปลงโค้ด Java เป็น Kotlin JetBrains มีเครื่องมือในตัวใน IntelliJ IDEA เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการนี้ ช่วยให้การเปลี่ยนจาก Java เป็น Kotlin เป็นไปอย่างราบรื่น ซึ่งมีประโยชน์โดยเฉพาะสำหรับโปรเจกต์ Java ที่มีอยู่