Pokud se pohybujete v dynamickém prostředí vývoje aplikací pro Android, měli byste se seznámit s klíčovými rozdíly mezi dvěma nejrozšířenějšími programovacími jazyky: Kotlinem a Javou.
Jak Kotlin, tak Java si získaly značnou popularitu a jsou hojně využívány v programování. Při výběru vhodného jazyka pro váš projekt v oblasti Android development, může dojít k nejasnostem. Stejně tak i pro ty, kteří se chtějí naučit moderní programovací jazyk, může nedostatek informací o obou jazycích ztížit rozhodování.
Abychom vám usnadnili rozhodování, přinášíme vám detailní srovnání hlavních rozdílů mezi Kotlinem a Javou.
Co je to Kotlin?
Kotlin je moderní programovací jazyk, který byl v roce 2012 zveřejněn jako open-source projekt. Jeho cílem je spojit výhody objektově orientovaného a funkcionálního programování do jednoho celku.
Tento staticky typovaný jazyk byl primárně vyvinut pro prostředí Android a JVM. Nicméně, lze ho používat i v Javascriptu a díky LLVM také pro nativní strojový kód. V roce 2017 společnost Google, která stojí za Androidem, upřednostnila Kotlin jako doporučený jazyk pro vývoj aplikací pro Android.
Významné vlastnosti Kotlinu
- Díky své nulové bezpečnosti dokáže Kotlin zabránit chybám, které vznikají z neúplných parametrů, které vývojáři neinicializovali správně.
- Kotlin umožňuje využít vaše stávající znalosti Javy. Vývojáři tak mohou kombinovat Java a Kotlin při tvorbě aplikací pro Android.
- Při práci v tomto jazyce vývojáři nemusí používat „null“ ani „nil“. Díky tomu lze předcházet chybám způsobeným chybějícími typy a parametry.
- Kotlin se vyhýbá zbytečným tokenům a klíčovým slovům, což vede k úspornějšímu a přehlednějšímu kódu.
- Automatické generování getterů a setterů zjednodušuje proces psaní a čtení kódu.
Co je to Java?
Java je objektově orientovaný programovací jazyk, který se obvykle spouští v JVM (Java Virtual Machine) a je široce využíván pro vývoj backendových a samostatných aplikací.
Pro spuštění Javy ve webovém prohlížeči bylo dříve nutné používat Java applety, což však bylo náročné a obsahovalo bezpečnostní rizika. Nyní lze Javu spouštět prakticky na jakémkoliv operačním systému.
Kromě toho je operační systém Android postaven na jazyce Java, což z něj dělá jeden z nejdůležitějších jazyků pro vývoj mobilních aplikací.
Významné vlastnosti Javy
- Na rozdíl od jazyků C a C++ se Java kompiluje do bajtového kódu, který je nezávislý na platformě. JVM je schopna interpretovat tento bajtový kód na různých systémech.
- Jazyk Java je navržen tak, aby byl snadno osvojitelný. Po pochopení základních principů OOP v Javě je jeho zvládnutí jen otázkou času.
- Díky objektově orientované povaze Javy je vhodná pro rozsáhlé a komplexní projekty.
- Java nabízí robustní ochranu proti virům a neoprávněné manipulaci a podporuje autentizaci založenou na šifrování veřejným klíčem.
- Java je architektonicky neutrální, platformově nezávislá a vysoce přenositelná, což umožňuje její spouštění na různých platformách.
- Java je dynamičtější než například C nebo C++, protože umožňuje získávat rozsáhlé informace o aplikaci za běhu, což je užitečné pro ověřování a řešení přístupů k objektům.
Kotlin a Java: Podobnosti
Předtím, než se zaměříme na rozdíly mezi Kotlinem a Javou, podívejme se na jejich podobnosti.
- Hlavní podobnost spočívá v tom, že oba jazyky se kompilují do bajtového kódu, který se spouští v prostředí JVM.
- Jak Java, tak Kotlin podporují objektově orientované programování.
- Syntaxe Kotlinu a Javy je si podobná, i když není zcela identická. Vývojář, který pracuje s Javou, je schopen poměrně snadno pochopit kód v Kotlinu.
Kotlin vs. Java: Rozdíly
V této sekci se zaměříme na hlavní rozdíly mezi Javou a Kotlinem.
Nulová bezpečnost
Výjimka NullPointerException nastává, když se pokusíte použít odkaz, který směřuje na nulové umístění v paměti. Tyto problémy je obtížné předvídat a mohou způsobit selhání aplikace.
Kotlin je navržen tak, aby byl nulově bezpečný, a chrání tak před těmito problémy. Proměnná v Kotlinu ve výchozím nastavení nemůže nabývat hodnoty null, což způsobuje chybu během kompilace. Pokud má proměnná být null, musí ji programátor explicitně označit. Díky tomu je v Kotlinu minimalizováno riziko výjimek NullPointerException za běhu.
Programátoři v Javě dobře znají problémy způsobené NullPointerExceptions. V Javě musí vývojáři pravidelně kontrolovat potenciální výjimky NullPointerException a ošetřovat je, aby zabránili jejich vzniku během běhu a inicializace.
Dědičnost
Dědičnost je jedním z klíčových konceptů objektově orientovaného programování. Hierarchická struktura tříd zajišťuje, že podřízená třída automaticky dědí vlastnosti nadřazené třídy.
Vývojáři v Kotlinu mohou používat rozšíření funkcí k přidávání funkcionality existujícím třídám bez vytváření nových podtříd, což snižuje celkové množství kódu a tříd.
V Javě je pro rozšíření funkcionality existující třídy nutné vytvořit novou podtřídu, která zdědí vlastnosti nadřazené třídy a zároveň může obsahovat další funkčnost.
Odvození typu
V Kotlinu není nutné explicitně deklarovat typ proměnné. Kotlin sám automaticky odvodí typ proměnné.
V Javě je naopak nutné při deklaraci proměnné explicitně určit její typ (např. řetězec, float). Pokud chcete proměnnou jednoho primitivního typu použít jako jiný typ, musíte provést explicitní přetypování.
Kotlin disponuje funkcí smart casts, která umožňuje automatické přetypování proměnných na základě kontroly typu. Díky tomu je potřeba ručního přetypování v Kotlinu minimální.
Jak vidíte, odvození typu a smart casting v Kotlinu snižují množství ručně psaného kódu a eliminují potřebu explicitního přetypování, které je běžné v Javě.
Datové třídy
Vytvoření třídy pro ukládání dat v Javě vyžaduje napsání určitého standardního kódu, jako je definování konstruktorů, metod toString, getterů, setterů a hashCode. To může vést k syntaktickým chybám.
V Kotlinu je tento problém vyřešen použitím datových tříd. Pro definování datové třídy stačí použít klíčové slovo „data“. Během kompilace se automaticky generuje standardní kód.
Tato funkce výrazně zlepšuje čitelnost kódu a eliminuje zbytečný „boilerplate“ kód.
Kontrolované výjimky
Java podporuje kontrolované výjimky, tedy neočekávané události nebo chyby, které se mohou vyskytnout během běhu programu. Tyto výjimky jsou kontrolovány již v době kompilace.
Naopak, Kotlin nepodporuje kontrolované výjimky. To znamená, že ani nezachycené výjimky nezpůsobují chyby při kompilaci. Nicméně, někteří programátoři považují absenci kontrolovaných výjimek v Kotlinu za nevýhodu.
Funkcionální programování
Funkcionální programování je další vlastností, která odlišuje oba jazyky. Tento programovací styl využívá čistě matematické funkce a cílí na snížení redundance, zjednodušení řešení problémů a zlepšení udržovatelnosti kódu.
Kotlin zahrnuje funkcionální prvky jako přetěžování operátorů, líné vyhodnocování a funkce vyššího řádu. Pokud máte základy funkcionálního programování, je učení Kotlinu snadné. Naopak, v Javě koncept funkcionálního programování není k dispozici.
Škálovatelnost a spolehlivost
Pro každý projekt je klíčová škálovatelnost a spolehlivost. V tomto ohledu jsou si Kotlin i Java podobné. Výsledek závisí především na tom, jak kvalitní kód vývojáři napíšou.
Zatímco Kotlin nabízí nulovou bezpečnost, která zvyšuje spolehlivost, Java dosahuje stejného výsledku kontrolou a ošetřením potenciálních výjimek NullPointerException.
Využití paměti
Dalším důležitým faktorem je využití paměti. Každý chce, aby se aplikace načítaly a spouštěly rychle, což znamená nižší využití paměti.
V tomto ohledu Kotlin za Javou mírně zaostává. Pokud je efektivní využití paměti klíčové, je Java lepší volbou.
Čitelnost
Kotlin je oproti Javě čitelnější díky své funkci nulové bezpečnosti a datovým třídám. Stručnost kódu v Kotlinu usnadňuje pochopení základní logiky a hledání případných chyb.
Křivka učení a adaptabilita
Java je jedním z nejdéle používaných jazyků a jeho výhodou je relativní snadnost učení pro začátečníky i pokročilé programátory. Je často používána i při výuce základů objektově orientovaného programování.
Kotlin je také poměrně snadno naučitelný jazyk, který je navíc interoperabilní s Javou. Vývojáři tak mohou v projektech v Javě postupně přidávat funkcionalitu pomocí Kotlinu, aniž by museli kompletně migrovat celý projekt. Týmy pracující v Javě i Kotlinu tak mohou efektivně spolupracovat.
Dokumentace a komunita
Java se může pochlubit rozsáhlou komunitou vývojářů, protože je na trhu již dlouhou dobu. Proto je pravděpodobnější, že řešení případných problémů naleznete v rozsáhlé a aktivní komunitě Javy.
Ačkoliv komunita Kotlinu není tak velká jako u Javy, od doby, kdy Google Kotlin oficiálně doporučil, její počet se výrazně zvýšil.
V následující tabulce shrnujeme přímé srovnání Javy a Kotlinu.
| Kritéria | Kotlin | Java |
| Null Safety | Nulově bezpečný | Nulová bezpečnost není k dispozici |
| Dědičnost | Rozšíření bez vytváření podtříd | Nutné vytvářet podtřídy |
| Odvození typu | Není nutná explicitní deklarace | Nutná explicitní deklarace |
| Datové třídy | Snadné začlenění datových tříd | Složité vytváření datových tříd |
| Kontrolované výjimky | Nepodporuje kontrolované výjimky | Podporuje kontrolované výjimky |
| Funkcionální programování | Dostupné v Kotlinu | Nedostupné v Javě |
| Spolehlivost | Funkce nulové bezpečnosti | Výjimky s nulovým ukazatelem |
| Využití paměti | Mírně vyšší využití paměti | Nižší využití paměti |
| Čitelnost | Vyšší čitelnost | Nižší čitelnost oproti Kotlinu |
| Křivka učení a adaptabilita | Snadné učení a osvojení | Snadné učení a implementace |
| Dokumentace a komunita | Rostoucí komunita | Velká komunita |
Nahrazuje Kotlin Javu ve vývoji pro Android?
Jak již bylo zmíněno, Google preferuje přístup „Kotlin-first“ pro vývoj Androidu a doporučuje ostatním, aby pro tvorbu aplikací používali Kotlin. Většina knihoven Android Jetpack je buď napsána v Kotlinu, nebo podporuje jeho funkce.
Na druhou stranu, Google stále plně podporuje Javu pro vývoj v Androidu. Mnoho existujících aplikací pro Android kombinuje kód v Javě i Kotlinu. Není pravděpodobné, že by Android přestal Javu brzy podporovat.
Pokud se ptáte, zda Kotlin zcela nahradí Javu pro vývoj v Androidu, odpověď je ne. Nejen, že Android SDK je z velké části napsán v Javě, ale většina současných aplikací pro Android obsahuje kód v Javě a operační systém Android je postaven na JVM. Přechod z Javy na Kotlin by tak vyžadoval zásadní transformaci v ekosystému Androidu.
Z výše uvedeného je zřejmé, že Kotlin Javu zcela nenahradí. Kvůli preferenci Kotlinu ze strany Google se však může stát, že Java v ekosystému Androidu ztratí část svého podílu. Java i nadále zůstane jedním z nejpopulárnějších programovacích jazyků.
Závěrem
Každý projektový manažer by měl znát klíčové faktory jazyka, které ovlivňují úspěch vývoje aplikací. Díky tomuto článku lépe pochopíte rozdíly mezi Kotlinem a Javou a budete schopni určit, který z jazyků nejlépe vyhovuje vašim požadavkům na vývoj výkonných aplikací pro Android.
Tento článek je také užitečný pro ty, kteří se chtějí naučit programovat a změnit svou kariéru. Doporučuje se nejprve se naučit Javu a až poté Kotlin. Pokud se rozhodnete pro Javu, můžete se podívat na dostupné online kurzy.