Kotlin (ngôn ngữ lập trình)

Kotlin là một ngôn ngữ lập trình kiểu tĩnh chạy trên máy ảo Java (JVM) và có thể được biên dịch sang mã nguồn Java hay sử dụng cơ sở hạ tầng trình biên dịch LLVM. Nó được tài trợ và phát triển bởi JetBrains. Mặc dù cú pháp không tương thích với Java, nhưng bản thực hiện JVM của thư viện chuẩn Kotlin được thiết kế để tương tác với mã Java và dựa vào mã Java từ Java Class Library có sẵn, ví dụ như collections framework. Kotlin sử dụng suy luận kiểu một cách tích cực để xác định kiểu của giá trị và biểu thức vốn không được nêu rõ. Điều này giúp giảm tính dài dòng của ngôn ngữ so với Java, vốn thường đòi hỏi toàn bộ đặc kiểu một cách dư thừa mãi đến phiên bản 10. Mã Kotlin có thể chạy trên JVM đến phiên bản Java 11 mới nhất.

Kể từ Android Studio 3.0 (phát hành vào tháng 10 năm 2017), Kotlin được Google hỗ trợ đầy đủ để sử dụng cho việc lập trình ứng dụng cho hệ điều hành Android của họ, và được nhúng trực tiếp vào trong gói cài đặt của IDE đó để thay thế cho trình biên dịch Java tiêu chuẩn. Trình biên dịch Android Kotlin cho phép người dùng chọn lựa giữa hướng đến mã bytecode tương thích với Java 6, hay Java 8.

Lịch sử 
Vào tháng 7 năm 2011, JetBrains đã giới thiệu Project Kotlin, là một ngôn ngữ mới cho JVM đã được phát triển trong một năm. Lãnh đạo JetBrains Dmitry Jemerov nói rằng hầu hết các ngôn ngữ không có những tính năng mà họ tìm kiếm, ngoại trừ Scala. Tuy nhiên, ông chỉ ra rằng thời gian biên dịch quá chậm của Scala là một nhược điểm rõ ràng. Một trong những mục tiêu được nhắc đến của Kotlin là biên dịch nhanh như Java. Vào tháng 2 năm 2012, JetBrains mở nguồn dự án theo giấy phép Apache 2.

Tên của nó đến từ đảo Kotlin, gần St. Petersburg. Andrey Breslav đề cập rằng nhóm quyết định chọn tên hòn đảo đó giống như  Java được đặt theo tên đảo Java của Indonesia (mặc dù ngôn ngữ lập trình Java có lẽ được đặt theo tên một loại cà phê).

JetBrains hy vọng rằng ngôn ngữ mới sẽ thúc đẩy doanh số IntelliJ IDEA.

Kotlin v1.0 được phát hành vào ngày 15 tháng 2 năm 2016. Đây được coi là phiên bản chính thức ổn định đầu tiên và JetBrains đã cam kết tương thích ngược dài hạn kể từ phiên bản này.

Tại hội nghị Google I/O 2017, Google công bố hỗ trợ hạng nhất (first-class support) cho Kotlin trên Android.

Kotlin v1.2 được phát hành vào ngày 28 tháng 11 năm 2017. Tính năng chia sẻ mã nguồn giữa nền tảng JVM và Javascript mới được thêm vào bản phát hành này.

Kotlin v1.3 được phát hành vào ngày 29 tháng 10 năm 2018, với các coroutine API cho lập trình bất đồng bộ.

Thiết kế 
Trưởng nhóm phát triển Andrey Breslav nói rằng Kotlin được thiết kế để trở thành một ngôn ngữ hướng đối tượng công nghiệp mạnh mẽ, và là một "ngôn ngữ tốt hơn" Java, nhưng vẫn có thể tương thích hoàn toàn với mã Java, cho phép các công ty thực hiện chuyển đổi dần từ Java sang Kotlin.

Dấu chấm phẩy là tùy chọn để kết thúc câu lệnh; trong hầu hết trường hợp thì một newline là đủ cho trình biên dịch hiểu rằng câu lệnh đã kết thúc.

Cách khai báo biến Kotlin và danh sách tham số có kiểu dữ liệu theo sau tên biến (với một dấu hai chấm phân cách), tương tự như Pascal.

Biến trong Kotlin có thể bất biến (immutable), bằng cách khai báo với từ khóa , hoặc biến đổi (mutable), bằng cách khai báo với từ khóa .

Các thành viên của lớp mặc định được công khai (public), và chính các lớp đó theo mặc định là "final", nghĩa là việc tạo một lớp dẫn xuất bị vô hiệu hóa trừ khi lớp cơ sở được khai báo với từ khóa .

Ngoài lớp và phương thức (được gọi là hàm thành viên trong Kotlin) của lập trình hướng đối tượng, Kotlin cũng hỗ trợ lập trình thủ tục với việc sử dụng hàm.

Cú pháp

Phong cách lập trình hàm 

Kotlin nới lỏng các giới hạn của Java vốn chỉ cho phép phương thức và biến tĩnh (static) chỉ tồn tại trong thân hàm. Đối tượng và hàm tĩnh có thể được định nghĩa ở mức cao nhất (top level) của gói (package) mà không cần một mức của lớp dư thừa. Để tương thích với Java, Kotlin cung cấp chú thích JvmName để đặc tả một tên lớp được sử dụng khi gói được xem từ một dự án Java. Ví dụ như @file:JvmName("JavaClassName").

Điểm vào chính
Cũng như trong C và C++, điểm vào chính (entry point) của một chương trình Kotlin là một hàm tên "main", được truyền vào một mảng chứa bất cứ đối số dòng lệnh nào. Nội suy chuỗi kiểu Perl và Unix shell cũng được hỗ trợ, cũng như suy luận kiểu.

// Hello, World! example
fun main(args: Array<String>) {
  val scope = "World"
  println("Hello, $scope!")
}

Phương thức mở rộng

Tương tự như C#, Kotlin cho phép người dùng thêm các phương thức vào bất cứ lớp nào mà không cần phải tạo một lớp dẫn xuất từ lớp đó với các phương thức mới. Thay vào đó, Kotlin bổ sung khái niệm phương thức mở rộng (extension method) để cho phép bất cứ hàm nào có thể được "gắn" vào danh sách phương thức công khai (public) của bất cứ lớp nào mà không cần phải được chính thức khai báo bên trong lớp đó. Nói cách khác, phương thức mở rộng là một phương thức trợ giúp có quyền truy xuất tới các cả các giao diện công khai của lớp đó vốn có thể dùng để tạo nên giao diện công khai (public interface) mới cho lớp, và phương thức đó sẽ xuất hiện chính xác như một phương thức của lớp, xuất hiện như một phần của thanh tra hoàn tất mã (code completion inspection) của phương thức lớp. Ví dụ như:

    package MyStringExtensions

    fun String.lastChar(): Char = get(length - 1)

    >>> println("Kotlin".lastChar()) 

Bằng cách đặt mã trên ở mức cao nhất của gói, lớp String (chuỗi) được mở rộng để thêm vào phương thức lastChar vốn không được bao gồm trong định nghĩa ban đầu của lớp String.

    // Overloading '+' operator using an extension method
    operator fun Point.plus(other: Point): Point {
        return Point(x + other.x, y + other.y)
    }

    >>> val p1 = Point(10, 20)
    >>> val p2 = Point(30, 40)
    >>> println(p1 + p2)
    Point(x=40, y=60)

Hàm lồng nhau

Kotlin cho phép các hàm cục bộ (local function) có thể được định nghĩa bên trong các hàm hoặc phương thức khác, gọi là hàm lồng nhau (nested function).

    class User(val id: Int, val name: String, val address: String)
    
    fun saveUserToDb(user: User) {
        fun validate(user: User, value: String, fieldName: String) {
            if (value.isEmpty()) {
                throw IllegalArgumentException("Can't save user ${user.id}: empty $fieldName")
            }
        }
    
        validate(user, user.name, "Name") 
        validate(user, user.address, "Address")
        // Save user to the database 
        ...
    }

Thư viện Anko

Anko là một thư viện được tạo riêng cho Kotlin để giúp xây dựng các ứng dụng giao diện người dùng cho Android.

        fun Activity.showAreYouSureAlert(process: () -> Unit) {
            alert(
              title   = "Are you sure?",
              message = "Are you really sure?") 
            {
              positiveButton("Yes") { process() }
              negativeButton("No") { cancel() }
            }
        }

Shell tương tác Kotlin

$ kotlinc-jvm
type:help for help; :quit for quit
>>> 2+2
4
>>> println("Hello, World!")
Hello, World!
>>>

Công cụ
 IntelliJ IDEA có hỗ trợ plug-in cho Kotlin. IntelliJ IDEA 15 là phiên bản đầu tiên nhúng plugin Kotlin vào trong Trình cài đặt IntelliJ, và cung cấp sự hỗ trợ Kotlin ngay lập tức.
 JetBrains cũng cung cấp một plugin cho Eclipse. 
 Tích hợp với các cộng cụ xây dựng Java phổ biến cũng được hỗ trợ bao gồm Apache Maven, Apache Ant, và Gradle.
 Android Studio  (dựa trên IntelliJ IDEA) hỗ trợ chính thức cho Kotlin từ phiên bản Android Studio 3.
 Emacs cũng có chế đột Kotlin Mode trên kho chứa gói Melpa.

Xem thêm 
 So sánh các ngôn ngữ lập trình

Tham khảo
 This article contains quotations from Kotlin tutorials which are released under a Apache 2.0 license.

Liên kết ngoài
 

Java platform
Java programming language family
JVM programming languages
Object-oriented programming languages
Programming languages
Programming languages created in 2011
Software using the Apache license
Statically typed programming languages
High-level programming languages
2011 software
Free software projects
Phần mềm năm 2011
Dự án phần mềm tự do
Nền tảng Java
Họ ngôn ngữ lập trình Java
Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng
Ngôn ngữ lập trình
Ngôn ngữ lập trình bậc cao
Phần mềm sử dụng giấy phép Apache