Нововведения в Kotlin 2.002.08.2024 14:30

de0e9ff06c63b8fe2ac543c10289f0c6

Kotlin 2.0 — значительное обновление языка программирования от JetBrains, релиз которого ожидается в сентябре, которое принесет множество новых возможностей и улучшений. Эти изменения направлены на упрощение разработки, улучшение читаемости кода и повышение производительности. В этой статье мы рассмотрим ключевые нововведения в Kotlin 2.0 и приведём примеры их использования.

1. Оптимизация системы типов

Одним из ключевых изменений в Kotlin 2.0 стала оптимизация системы типов. Теперь типы стали более выразительными и безопасными, что значительно снижает вероятность ошибок.

Non-nullable значения по умолчанию

Ранее, при объявлении переменной без указания типа, переменная считалась nullable. В Kotlin 2.0 по умолчанию переменные являются non-nullable.

Пример: 

// Kotlin 1.x
var name: String? = "Kotlin"
name = null // Это допустимо

// Kotlin 2.0
var name: String = "Kotlin"
// name = null // Ошибка компиляции

Теперь для создания nullable переменных необходимо явно указывать знак? после типа: 

var name: String? = "Kotlin"
name = null // Допустимо

Преимущество: Более безопасный код с явным указанием nullable-типа, что помогает избежать NullPointerException.

Value классы (Inline классы)

Value классы (ранее известные как inline классы) стали более мощными в Kotlin 2.0. Теперь они поддерживают более сложные конструкции и возможности, что улучшает оптимизацию памяти и производительность.

Пример использования Value классов: 

@JvmInline
value class UserId(val id: String)

fun printUserId(userId: UserId) {
    println("User ID: ${userId.id}")
}

val userId = UserId("12345")
printUserId(userId)

Объяснение: Value классы позволяют создавать типы-обёртки без накладных расходов на объекты, благодаря чему такие типы обрабатываются как примитивные типы на уровне байт-кода, что увеличивает производительность и снижает потребление памяти.

Вариантность и контрактные аннотации

В Kotlin 2.0 улучшена поддержка вариантности и добавлены контрактные аннотации для обеспечения более строгого контроля над поведением функций и их параметров.

interface Source {
    fun next(): T
}

fun demo(strs: Source) {
    val objects: Source = strs // Ковариантность работает
    println(objects.next())
}

Объяснение: Используя ключевое слово out, мы можем объявлять ковариантные типы, что позволяет более гибко работать с типами и параметрами, особенно в обобщённых классах и интерфейсах.

Пример использования контрактов: 

fun  assertNonNull(value: T?): T {
    contract {
        returns() implies (value != null)
    }
    if (value == null) throw IllegalArgumentException("Value cannot be null")
    return value
}

fun example() {
    val name: String? = "Kotlin"
    val nonNullName = assertNonNull(name)
    println(nonNullName.length) // Безопасно, так как nonNullName точно не null
}

Объяснение: Контрактные аннотации позволяют компилятору понимать, что конкретная функция, как assertNonNull, может влиять на nullability типов. Это дает возможность использовать контрактные функции для расширения системы типов.

Улучшенная поддержка SAM-интерфейсов

В Kotlin 2.0 добавлена улучшенная поддержка преобразования SAM-интерфейсов (Single Abstract Method) для лучшей совместимости с Java и повышения читаемости кода.

Пример использования SAM-интерфейсов: 

fun interface IntPredicate {
    fun accept(i: Int): Boolean
}

val isEven = IntPredicate { it % 2 == 0 }

fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
    val evenNumbers = numbers.filter(isEven::accept)
    println(evenNumbers) // [2, 4]
}

Объяснение: Kotlin 2.0 делает работу с SAM-интерфейсами более естественной, позволяя писать более компактный и выразительный код с лямбдами и функциональными интерфейсами.

2. Новая система модулей

Kotlin 2.0 вводит новую систему модулей, которая позволяет лучше управлять зависимостями и сборками. Модули предоставляют гибкую архитектуру для разделения кода на независимые компоненты.

Пример использования модулей

module com.example.myapp {
  requires com.example.network
  exports com.example.myapp.ui
}

В данном примере модуль com.example.myapp зависит от модуля com.example.network и экспортирует пакет com.example.myapp.ui.

3. Поддержка корутин в стандартной библиотеке

Корутины (coroutines) уже давно стали важной частью Kotlin, но в версии 2.0 они получают ещё большую интеграцию в стандартную библиотеку, обеспечивая более удобный синтаксис для асинхронных операций.

Пример использования корутин

import kotlinx.coroutines.*

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

Результат выполнения:

Hello
World!

Объяснение: Корутины позволяют писать асинхронный код, который выглядит как синхронный. В данном примере мы запускаем новую корутину, которая откладывает выполнение на 1 секунду, прежде чем вывести «World!».

4. Улучшенная работа с коллекциями

Kotlin 2.0 приносит улучшения в работу с коллекциями, предоставляя более мощные и удобные функции для их обработки.

groupByMultiple

Новая функция groupByMultiple позволяет группировать элементы коллекции по нескольким критериям.

Пример использования groupByMultiple: 

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

val users = listOf(
  User("Alice", 25, "New York"),
  User("Bob", 30, "San Francisco"),
  User("Charlie", 25, "New York"),
  User("Dave", 30, "San Francisco")
)

val groupedByAgeAndCity = users.groupByMultiple { it.age to it.city }

println(groupedByAgeAndCity)

Результат выполнения: 

{
  (25, New York)=[User(name=Alice, age=25, city=New York), User(name=Charlie, age=25, city=New York)], 
  (30, San Francisco)=[User(name=Bob, age=30, city=San Francisco), User(name=Dave, age=30, city=San Francisco)]
}

Объяснение: Теперь можно легко группировать данные по нескольким критериям, что упрощает обработку сложных структур данных.

associateWith

Функция associateWith позволяет ассоциировать элементы коллекции с новыми значениями, создавая Map.

Пример использования associateWith: 

val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
val squaresMap = numbers.associateWith { it * it }

println(squaresMap)

Результат выполнения:

{1=1, 2=4, 3=9, 4=16, 5=25}

Объяснение: Мы используем функцию associateWith, чтобы создать карту, где ключи — это элементы исходного списка, а значения — их квадраты.

filterNotNull

Функция filterNotNull облегчает фильтрацию коллекций, исключая все null-значения.

Пример использования filterNotNull: 

val nullableList: List = listOf(1, 2, null, 4, null, 6)
val filteredList = nullableList.filterNotNull()

println(filteredList)

Результат:

[1, 2, 4, 6]

Объяснение: Функция filterNotNull удаляет все null-значения из списка, оставляя только непустые элементы.

merge

Функция merge позволяет объединять две коллекции, с возможностью обработки конфликтующих ключей.

Пример использования merge: 

val map1 = mapOf("a" to 1, "b" to 2)
val map2 = mapOf("b" to 3, "c" to 4)

val mergedMap = map1.merge(map2) { _, value1, value2 -> value1 + value2 }

println(mergedMap)

Результат выполнения:

{a=1, b=5, c=4}

Объяснение: Функция merge позволяет объединить две карты, суммируя значения для дублирующихся ключей.

Также появились следующие функции для работы с коллекциями:

Функция minOf и maxOf: Нахождение минимального и максимального элемента по заданному критерию.

Функция onEachIndexed: Выполнение действия над каждым элементом коллекции с индексом.

Функция shuffled: Перемешивание коллекции.

Функция flatten для вложенных списков: Разворачивание вложенных коллекций.

Улучшенная функция chunked: Разделение коллекции на части с более гибкими настройками.

Новые методы сортировки: sortByDescending, sortBy, sortedByDescending: Расширенные возможности сортировки.

Расширенные функции работы с List, Set, Map: replaceAll, fill, removeIf, merge и другие.

5. Расширенные возможности DSL

Domain-Specific Languages (DSL) в Kotlin получают дальнейшее развитие, позволяя создавать ещё более выразительные и лаконичные API для различных доменов.

Пример создания DSL: 

fun html(init: HTML.() -> Unit): HTML {
    val html = HTML()
    html.init()
    return html
}

class HTML {
    fun body(init: Body.() -> Unit) {
        val body = Body()
        body.init()
    }
}

class Body {
    fun p(content: String) {
        println("
$content
")
    }
}

fun main() {
    html {
        body {
            p("Kotlin 2.0 brings powerful DSL capabilities!")
        }
    }
}

Результат: 

Kotlin 2.0 brings powerful DSL capabilities!

Объяснение: Использование DSL позволяет создать декларативный подход к построению HTML-страниц, делая код более читаемым и поддерживаемым.

6. Улучшенная поддержка мультиплатформенности

Kotlin 2.0 продолжает развитие поддержки мультиплатформенности, позволяя разработчикам писать общий код, который может быть запущен на различных платформах, включая Android, iOS, JVM и Web.

Пример мультиплатформенного проекта: 

// commonMain/kotlin/common.kt
expect fun platformName(): String

fun createApplicationScreenMessage() : String {
  return "Hello, ${platformName()}"
}
// androidMain/kotlin/platform.kt
actual fun platformName(): String {
  return "Android"
}
// iosMain/kotlin/platform.kt
actual fun platformName(): String {
  return "iOS"
}

Объяснение: Используя ключевые слова expect и actual, разработчики могут определять общие интерфейсы в общем коде и предоставлять их реализации для каждой платформы отдельно.

7. Новый компилятор K2

Kotlin 2.0 предоставляет новый компилятор под кодовым именем K2, который обеспечивает более быструю компиляцию и поддержку новых возможностей языка.

Преимущества K2:

  • Улучшенная производительность: Новый компилятор быстрее и более оптимизированный по сравнению с предыдущей версией.

  • Расширенные возможности: Поддержка новых языковых конструкций и улучшенная проверка типов.

  • Лучшая диагностика ошибок: Более подробные и понятные сообщения об ошибках.

Заключение

Kotlin 2.0 — это значительное обновление, которое приносит множество улучшений и новых возможностей, делающих язык еще более мощным и удобным для разработчиков. Независимо от того, создаете ли вы мобильные приложения, веб-приложения или работаете с серверной частью, нововведения в Kotlin 2.0 помогут вам писать более качественный и поддерживаемый код.

Ссылки:

  • https://blog.jetbrains.com/kotlin/2024/05/celebrating-kotlin-2–0-fast-smart-and-multiplatform/

  • https://kotlinlang.org/docs/whatsnew20.html

  • https://kotlinlang.org/docs/releases.html

© Habrahabr.ru