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2017 年，Google 宣布 Kotlin 成为 Android 的官方语言后，人们对于 Kotlin 的关注度就一直在上升。根据广大 Android 开发者反馈，Kotlin 帮助他们提高了生产效率和应用程序质量，对其有很高的满意度。并且数据显示 Google Play 商店中排名前 1000 的 Android 应用中有超过 80% 使用 Kotlin， Android 官方团队也都在用 Kotlin 写底层的源码。显然，对于 Android 开发者而言，Kotlin 已是一道无法绕过去的坎。
Kotlin vs Java：编程语言之战
在 Kotlin 出现之前，绝大部份 Android 开发者都是使用的 Java 语言，Java 有着许多明显的优点，如简单易学、面向对象、跨平台可移植性好等，在他们心中 Java 就是最好的编程语言。然而在 Kotlin 出现之后，这种对 Java 的信念有些动摇，程序员们开始搜索：
- Kotlin 和 Java 哪种语言更好？
- 对于 Android 开发，Kotlin 和 Java 哪个更好？
本文就将尝试回答以上的两个疑问。
什么是 Java？
Java 是一种广泛使用的计算机编程语言，拥有 跨平台、面向对象、泛型编程的特性，广泛应用于企业级 Web 应用开发和移动应用开发。
在 Android 系统中，系统 App 层和 Framework 层的几乎所有代码(目前已有部分改为 Kotlin)都由 Java 语言实现。
Java 语言的优点：
- 跨平台可移植性好：得益于 Java 虚拟机的存在，实现一次编写，到处运行(Write once, run anywhere)
- 简单易学：Java 是面向对象的编程语言，容易理解，省去多重加载、指针等难以理解的概念。并且实现了垃圾自动回收机制，大大简化了程序设计
- 健壮：Java 的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证
- 安全可靠：它的许多库都由 Google、Apache 等受信任的公司管理
Java 语言的挑战：
- 运行速度较慢：Java 运行依赖于 Java 虚拟机，所以相对于其他语言(汇编、C/C++)编写的程序更慢，因为它不是直接执行机器码
- 缺少闭包（closure）：闭包的缺失使得 Java 中函数式编程支持较差
- 测试驱动开发： 需要编写更多代码，并且会带来更高的编程错误风险
- 原生类型（Primitive types）：原生类型的存在导致 Java 不是完美的面向对象语言，并且会造成一些编程问题。Java5 中通过自动装箱特性也没有完美解决
什么是 Kotlin
Kotlin 是一种在 Java 虚拟机上运行的静态类型编程语言，由 JetBrains 设计开发并开源。
Kotlin 语言的优点：
- 语言简洁：Kotlin 具备简洁的语法和现代化的语法特性，与 Java 相比，用 Kotlin 编写的代码块更小。
- 与 Java 兼容性好：Kotlin 将代码编译为可以在 JVM 中执行的字节码。因此，所有用 Java 制作的库和框架都在 Kotlin 项目中都通用
- 安全性好：空安全机制降低了 NullPointerException 发生的概率
- 结构化并发：Kotlin 协程使异步代码与阻塞代码一样易于使用
Kotlin 语言的挑战：
- 不太受欢迎：与 Java 等其他成熟的语言相比，Kotlin 并不那么受欢迎。所以稳定的库、框架和教程更少
- 匹配弱模式：初始代码可读性变差
- 学习曲线陡峭：入门容易，精通困难
Kotlin 与 Java 比较
尽管 Kotlin 是官方支持的用于编写 Android 应用的语言，但您仍然可能觉得没有足够的理由进行切换。而以下对比，比较详细地囊括了 Kotlin 相比于 Java 的优点。
| 特征 | Java | Kotlin |
|---|---|---|
| 检查异常 | ✅ | ❎ |
| 代码简洁 | 不是很简洁 | 比 Java 好 |
| 协程 | ❎ | ✅ |
| 数据类 | 需要编写大量样板代码 | 只需要在类定义中添加 data 关键字 |
| 扩展函数 | ❎ | ✅ |
| 高阶函数和 Lambda | 高阶函数是使用 Callables 实现的。Java 8 中引入了 Lambda 表达式 | 预建功能 |
| 内联函数 | ❎ | ✅ |
| 对委派的原生支持 | ❎ | ✅ |
| 非私有领域 | ✅ | ❎ |
| 空指针异常 | ✅ | ❎ |
| 基本数据类型 | 基本类型的变量不是对象 | 基本类型的变量是对象 |
| 智能转换 | ❎ | ✅ |
| 静态成员 | ✅ | ❎ |
| 三元运算符 | ✅ | ❎ |
| 通配符类型 | ✅ | ❎ |
使用语法对比
1. 空指针安全
NullPointerException 或 NPE 是 Java 的主要缺点之一，NPE 的唯一可能原因是显式调用抛出 NullPointerException。一些与初始化相关的数据不一致，或由外部 Java 代码引起的其他问题。 而 Kotlin 避免了 NullPointerException。每当可能抛出 NullPointerException 时，Kotlin 都会在编译时失败。
2. 数据类
使用 Java 编写数据类，通常开发者需要定义一个构造函数、几个存储数据的字段、每个字段的 getter 和 setter 函数，以及 equals()、hashCode() 和 toString() 函数。
class Book { private String title; private Author author; public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } public Author getAuthor() { return author; } public void setAuthor(Author author) { this.author = author; } } Kotlin 有一种非常简单的方法来创建这样的类。开发者只需要在类定义中包含 data 关键字，编译器将自行处理整个任务。
data class Book(var title: String, var author: Author) 3. 扩展函数
Kotlin 允许我们在不继承现有类的情况下扩展现有类的功能。意思是说，Kotlin 提供了开发具有新功能的类的能力，而无需从类继承，扩展函数可以做到这一点。 声明一个扩展函数，需要在它的名字前面加上一个接收器类型，即被扩展的类型。下面为 MutableList 添加了一个用于指定下标进行数值交换的函数：
fun MutableList <Int> .swap(index1: Int, index2: Int) { val tmp = this[index1] this[index1] = this[index2] this[index2] = tmp } 扩展函数中的“this”关键字对应于接收者对象，在“.”之前传递。现在可以在任何 MutableList 上调用这个函数：
val list = mutableListOf(1, 2, 3) list.swap(0, 2) 4. 智能转换
Kotlin 的编译器能够自动进行类型转换。在许多情况下，不需要在 Kotlin 中使用显式转换运算符，但 Kotlin 对不可变值有“is-checks”，并在需要时自动插入转换
fun demo(x: Any) { if (x is String) { print(x.length) // x 自动转换为字符串 } } 5. 类型推断
在 Kotlin 中，不必显式指定每个变量的类型。
fun main(args: Array < String > ) { val text = 10 //无需显示变量类型，Kotlin 自动识别为 Int 类型 println(text) } 6. 函数式编程
Kotlin 与 Java 对比中一个重要的区别在于 Kotlin 是一种函数式编程语言。Kotlin 由许多有用的方法组成，其中包括高阶函数、lambda 表达式、运算符重载、惰性求值等等。 函数式编程让 Kotlin 在集合方面更加方便：
fun main(args: Array < String > ) { val numbers = arrayListOf(15, -5, 11, -39) val nonNegativeNumbers = numbers.filter { it >= 0 } println(nonNegativeNumbers) } 高阶函数就是一个函数的参数是函数，或者返回值是函数，满足其中一个就是高阶函数。
考虑以下代码：
fun alphaNum(func: () -> Unit) {} 在上面的代码中，“func”是参数的名称，“() -> Unit”是函数类型。在这种情况下，func 是一个不接收任何参数且也不返回任何值的函数。
Lambda 表达式的本质其实是匿名函数，因为在其底层实现中还是通过匿名函数来实现的。Lambda 作为函数式编程的基础，其语法也是相当简单的。 一个 Lambda 表达式的例子:
val sum: (Int, Int) - > Int = { x, y - > x + y } 在上面的例子中，我们简单地声明了一个变量“sum”，它接受两个整数并将它们相加，然后以整数形式返回总和，然后我们只需使用“ sum(2, 2) ”来调用它。
总结
通过以上多方面对比可以看到，对于 Android 开发，Kotlin 显然更优于 Java。 之所以如此，是因为 Kotlin 与 Java 良好的互通性，从 Java 迁移到 Kotlin 的成本很低，并且 Kotlin 在 Java 基础上有了许多更优的改进。可以说 Kotlin 其实是站在了 Java 这个巨人的肩膀上，Kotlin 的出现，就是为了改良 Java 而生的。大胆预测，在不久的将来 Kotlin 会成为企业应用程序和移动设备的 First Language。
参考文献
Kotlin vs Java: Which is Better for Android App Development?
