Những tính năng tuyệt vời làm tôi chọn Kotlin thay vì Java

Kotlin là chủ đề được nhắc đến nhiều nhất kể từ khi Google công bố việc hỗ trợ ngôn ngữ này trở thành 1 trong những ngôn ngữ chính thức để phát triển ứng dụng Android bên cạnh Java. Tuy đã được Google "bảo kê", tuy vậy chắc hẳn nhiều lập trình viên/PM vẫn còn do dự trong việc quyết định có sử dụng Kotlin vào những dự án của mình hay không. Qua bài viết này, tôi hi vọng các bạn sẽ thấy được những ưu thế vượt trội mà Kotlin mang đến cho chúng ta so với Java, qua đó sẽ đưa ra được lựa chọn cho bản thân mình.

Data class

Trong Java, chúng ta thường tạo ra các class chỉ để chứa data (JavaBean). Những class này được Kotlin thể hiện bằng data class:

data class Money(val amount: Int, val currency: String)

Chỉ với 1 dòng code như trên sẽ tương đương với 1 class trong Java như sau:

public class JavaMoney {
    private int amount;
    private String currency;

    public JavaMoney(int amount, String currency) {
        this.amount = amount;
        this.currency = currency;
    }

    public int getAmount() {
        return amount;
    }

    public void setAmount(int amount) {
        this.amount = amount;
    }

    public String getCurrency() {
        return currency;
    }

    public void setCurrency(String currency) {
        this.currency = currency;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return super.equals(obj);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return super.hashCode();
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "JavaMoney{" +
                "amount=" + amount +
                ", currency='" + currency + ' +
                '}';
    }
}

Kotlin sẽ tự động thêm cho chúng ta các hàm utility như equals(), hashCode(), toString() và copy(). Đến đây có thể bạn sẽ nghĩ là như thế thì có gì đặc biệt trong khi những IDE tiên tiến bây giờ đều hỗ trợ việc tự động generate các hàm này? Đúng là như thế, nhưng mỗi khi bạn thêm 1 field vào trong class thì bạn sẽ phải quay lại và chỉnh sửa rất nhiều chỗ, và như thế thì rất mất công và mất thời gian.

null safety

Mọi thứ trong Kotlin không thể là null trừ khi bạn không muốn vậy. Type system của Kotlin được tạo ra nhằm loại bỏ null reference trong code, từ đó loại bỏ NPE - 1 trong những Exception phổ biến nhất trong Java.

Type system phân biệt những reference có thể null và reference không thể null. Ví dụ 1 biến thuộc kiểu String không thể null:

var a: String = "abc"
a = null // compilation error

Nếu bạn muốn nó là null, hãy sử dụng dấu ? vào sau kiểu

var b: String? = "abc"
b = null // ok

Safe call

Để tương tác với một object có thể null 1 cách dễ dàng, sử dụng dấu ? cho phép bạn lấy giá trị của object chỉ khi nó tồn tại, nếu không nó sẽ bỏ qua và chương trình sẽ vẫn chạy như thường:

val len = b?.length

Nếu bạn thật sự muốn trải nghiệm NPE thì hãy dùng !!, Kotlin sẽ cho phép code được compile.

val len = b!!.length

infix notation

1 trong những tính năng khá hay trong Kotlin là infix. Ví dụ khi chúng ta có 1 for loop trong java như sau:

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
  //do something
}

Chúng ta có phiên bản tương tự trong Kotlin như thế này:

for (index in 0 until list.size) {
  //do something
}

Như các bạn có thể thấy thì syntax trong đoạn code trên ở Kotlin dễ hiểu hơn rất nhiều: "Với index trong khoảng từ 0 cho đến size của list". until ở đây là 1 function có thêm infix notation được định nghĩa như sau:

infix fun Int.until(to: Int):

Thay vì phải viết là

0.until(list.size)

infix function cho phép chúng ta bỏ dấu . và () giúp code dễ đọc hơn:

0 until list.size

Extension functions - Inline functions

Đây chắc hẳn là 1 trong những tính năng sẽ dễ thuyết phục các bạn chuyển qua Kotlin nhất. Hãy tưởng tượng 1 ngày đẹp trời, bạn muốn loop qua các tất cả các child view trong 1 ViewGroup và làm cho nó biến mất chẳng hạn (invisible). Bình thường thì chúng ta sẽ dùng for loop với infix như trên:

val viewGroup = getViewGroup()
for (index in 0 until viewGroup.childCount) {
  val view = viewGroup.getChildAt(index)
  view.visibility = View.INVISIBLE
}

Tất nhiên là làm như vậy cũng được thôi, nhưng bạn lại muốn dùng forEach của Collection để làm code còn dễ đọc hơn nữa thì phải làm thế nào trong khi ViewGroup không hỗ trợ? Bình thường với Java bạn sẽ phải subclass ViewGroup sau đó thêm 1 hàm là forEach() vào class đó, tuy nhiên đối với Kotlin mọi thứ trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Extension function trong Kotlin giúp cho bạn extend bất cứ 1 class hay type nào và thêm hàm vào chúng. Với trường hợp trên chúng ta sẽ làm như sau:

fun ViewGroup.forEach(action: (View) -> Unit) {
    for(index in 0 until childCount) {
        action(getChildAt(index))
    }
}

Và dùng như sau:

viewGroup.forEach { view -> view.visibility = View.INVISIBLE }

Vậy thì bí ẩn đằng sau extension function là gì? Thực chất thì extension function không làm thay đổi class mà nó extend. Mỗi khi bạn định nghĩa 1 extension, thực chất là bạn chỉ tạo ra 1 static method mà trong trường hợp trên thì ViewGroup chính là parameter đầu tiên.

Một điều thú vị khác, nếu bạn để ý thì ví dụ trên chính là 1 high-order function, nghĩa là 1 function nhận vào 1 function khác làm tham số đầu vào (action trong trường hợp trên). Khi hàm này được gọi đến, 1 anonymous class sẽ được khởi tạo để chứa đoạn code nằm trong lambda. Việc này thực chất sẽ gây tốn kém tài nguyên nếu bạn lạm dụng high-order function quá đà vì nó sẽ làm tăng method count.

Chúng ta có thể tránh việc khởi tạo anonymous class bằng cách đánh dấu inline cho extension function.

inline fun ViewGroup.forEach(action: (View) -> Unit) {
    for(index in 0 until childCount) {
        action(getChildAt(index))
    }
}

Vậy thì inline có tác dụng gì trong trường hợp này? Về cơ bản thì nó làm cho bytecode đc tạo ra ở nơi hàm được gọi đến sẽ chứa nội dung của hàm thay vì lời gọi đến hàm đó. Compiler từ đó sẽ cho ra output tương tự như sau khi forEach được gọi đến:

for(index in 0 until viewGroup.childCount) {
    viewGroup.getChildAt(index).visibility = View.INVISIBLE
}

Bởi vì đoạn code đã được compiler di chuyển đến nơi hàm được gọi nên nó sẽ không tạo ra anonymous class nữa, gián tiếp làm tăng performance. Tuy vậy bạn vẫn nên chú ý rằng số code generate ra sẽ tăng lên nếu dùng inline, cho nên đừng sử dụng nó với những function quá lớn nhé.

Operator function

Để tiếp tục nói về extension function, 1 tính năng thú vị khác của Kotlin là định nghĩa hàm có cách gọi đặc biệt. Lấy ví dụ bạn cần tạo 1 hàm trong ViewGroup để lấy ra 1 child view dựa theo index:

operator fun ViewGroup.get(index: Int): View? = getChildAt(index)

Sẽ được gọi ra như sau:

val firstView = viewGroup[0]

Operator function get làm cho hàm khi được dùng sẽ có syntax tương tự như khi ta truy cập biến trong 1 array (dùng [index] để gọi). Tương tự với các operator khác như:

operator fun ViewGroup.plusAssign(child: View) = addView(child)
operator fun ViewGroup.minusAssign(child: View) = removeView(child)

Nhờ operator chúng ta có 1 syntax ngắn gọn hơn:

viewGroup += firstView //Add view
viewGroup -= firstView //Remove view

Nhưng bạn vẫn có thể gọi cả tên hàm ra nếu muốn:

viewGroup.plusAssign(firstView) //Add view
viewGroup.minusAssign(firstView) //Remove view

Kết

Điểm tuyệt vời nhất khi chúng ta nói về Kotlin đó là việc bạn không cần phải commit 100% nếu quyết định chọn Kotlin. Bạn có thể vừa dùng Kotlin vừa dùng Java vì chúng tương thích với nhau hoàn toàn.

Phần lớn các ví dụ trên được tôi lấy từ bài thuyết trình của Hadi Hariri và Jake Wharton tại I/O 2017 vừa rồi. Trong video còn rất nhiều thứ mà tôi chưa đề cập đến trong bài viết nên hãy xem qua nhé.

Ngoài ra để học Kotlin 1 cách hiệu quả thì ngoài việc đọc reference còn 1 số resource mà tôi muốn chia sẻ:

• Kotlin Koans : Kotlin tutorial của Jetbrains.
• From Java to Kotlin: Dành cho các lập trình viên đã có background Java.
• Keddit — Intro: Learn Kotlin while developing an Android App : Vừa học Kotlin vừa viết client cho Reddit.

Hẹn gặp lại các bạn vào bài viết sau, chúng ta sẽ thảo luận thêm về các chức năng hay ho khác của Kotlin.