1.1　歴史

　Kotlinの開発がスタートしたのは2010年です。そして2011年7月にJetBrains社のウェブサイトでKotlinを開発していることを公表しました。¹当時、モダンJavaと呼ばれるJavaの後継言語はScalaが有名でしたが、JetBrainsの開発リーダーであるDmitry Jemerov氏はScalaの欠点は非常に遅いコンパイルだと言っていました。また公表した記事でJavaは下位互換性の問題から修正が不可能であるか非常に難しい問題があると書かれています。さらに他の言語はJetBrainsが求める機能セットに対する要件を満たしていない問題があるとも言っています。

　そのためJetBrainsは、KotlinをJavaより安全にすること、nullポインタ対策やJavaより簡潔なこと、型を静的にチェックすることを望んでいました。もうひとつ、最も成熟した競争相手であるScalaよりもシンプルにすることを目指したそうです。その後、2012年2月にJetBrainsはApache 2.0ライセンスの下でKotlinをオープンソース化しました。

　Kotlinのバージョン1.0は2016年2月15日にリリースされました。JetBrainsはこのバージョンから長期の後方互換性を約束しています。さらに翌年のGoogle I/O 2017でGoogleはAndroidの公式言語としてKotlinをサポートすることを表明しました。その後バージョン1.2ではJVMとJavaScript間でコードを共有する機能を、バージョン1.3ではコルーチンが追加されました。2019年の現在、多くのAndroidの開発者がKotlinを使用して開発しています。実際、Android KaigiというAndroidの国内カンファレンスではほぼすべてのセッションのサンプルコードがKotlinになっています。

　このようにAndroidで活用されている事例が目立っていますが、JVMで動作するモダンJava言語としてWebサービスのバックエンド側としての事例も増えています。開発元であるJetBrainsではライセンス販売などを管理するJetBrainsアカウントでは100%Kotlinで書かれており、2015年から運用されていて問題はまったく無いそうです。またCordaというオープンソースの分散元帳プラットフォームでも採用されています。信頼性が重要なBlockchain技術にも使用されている実績があります。

1.1.1　Kotlinの名前の由来

　Kotlinの開発に携わっているAndrey Breslavによると「JavaがインドネシアのJava島にちなんで命名されたのであれば島にちなんで命名することに決めた」そうです。そのため、ロシアのサンクトペテルブルクの近くにあるコトリン島から名付けられました。ここはフィンランドに近い場所でもあります。

　ちなみにJavaは恐らく島ではなくコーヒーにちなんで名付けられたようです。

1.2　特徴

　Kotlinの言語としての特徴を説明していきます。わかりやすく説明するため、Javaと比較して説明していきます。

1.2.1　簡潔

　KotlinはJavaと比べて様々なことがシンプルに書けます。いくつかKotlinとJavaのコードの例を挙げて比べてみましょう。

1.2.1.1　データクラス

　例えばIDや名称などを持つ単純なデータクラスであれば以下のような実装になります。

リスト1.1: Kotlinの場合

 1: data class HogeData(val id: Integer, val name: String, val memo: String)

　同じコードをJavaで表現すると以下のようになります。

リスト1.2: Javaの場合

 1: public class HogeData {
 2:     public Integer id;
 3:     public String name;
 4:     public String memo;
 5:
 6:     private Integer getId() { return id; }
 7:
 8:     private void setId(Integer id) { this.id = id; }
 9:
10:     private String getName() { return name; }
11:
12:     private void setName(String name) { this.name = name; }
13:
14:     private String getMemo() { return memo; }
15:
16:     private void setMemo(String memo) { this.memo = memo; }
17: }

　Javaの場合、GetterとSetterが非常に長いのが分かります。IDEで自動生成できるのでそこまで手間ではないですが、それでもKotlinではGetterとSetterの生成が不要なのはメリットとなります。こういった手間の軽減が積み重なりが開発の楽さや開発のスピードに繋がってきます。

1.2.1.2　リスト操作

　次にラムダ式を使ってリストをフィルタリングします。次のコードは数値リストから0以上の値を取り出すコードです。

リスト1.3: Kotlinの場合

 1: val list = listOf(-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3)
 2:
 3: // 1, 2, 3
 4: val positiveNumbers = list.filter { it > 0 }

　同様にJavaで表現すると以下のようになります。

リスト1.4: Javaの場合

 1: List<int> list = Arrays.asList(-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3);
 2:
 3: // 1, 2, 3
 4: List<int> positiveNumbers = list.stream()
 5:                             .filter(o -> o > 0)
 6:                             .collect( Collectors.toList() );

　こちらはStream Apiを使用しているため、Stream Api未使用のコードと比べてだいぶ短くなっていますが、それでもKotlinに比べれば文字数や行数も多くなっています。特に文字数や呼び出すメソッドの数が少ないとIDEで補完する操作が少なくなりますし、単純に手を動かす労力が少なくなるので簡潔であることのメリットは非常に大きいものがあります。

1.2.1.3　シングルトン

　Kotlinでシングルトンパターンを実装する場合は以下の通りです。

リスト1.5: Kotlinの場合

 1: object ThisIsASingleton {
 2:     val companyName: String = "JetBrains"
 3: }

　Javaでは以下のようになります。

リスト1.6: Javaの場合

 1: public class ThisIsASingleton {
 2:     private static ThisIsASingleton thisIsASingleton;
 3:     public String companyName = "JetBrains";
 4:
 5:     private ThisIsASingleton() {
 6:
 7:     }
 8:
 9:     public static ThisIsASingleton getInstance() {
10:         if (thisIsASingleton == null) {
11:             thisIsASingleton = new ThisIsASingleton();
12:         }
13:
14:         return thisIsASingleton;
15:     }
16: }

　Kotlinでは「object」を指定することで生成されるJavaコードが、Javaのシングルトン生成処理と同じ内容になります。そのため、Kotlinでは「object」を指定するだけでシングルトンが実現できるようになっています。

　nullチェックやインスタンスの宣言、保持などのコードはどこでも同じ実装になるので省略して実装できるのがありがたいです。このあたりが「簡潔」という特徴を感じられる部分でしょう。

1.2.2　安全

　KotlinはJavaに比べて安全な実装が可能です。ここで言う「安全」とは不具合の原因になるようなコードを書きづらい、実行時例外を起こしにくいコードを書きやすくなる、システムを運用していて安全なシステムを構築しやすい、ということです。Kotlinが安全である特徴を見ていきましょう。

1.2.2.1　NullPointerExceptions

　Javaでシステムを開発して運用した際に悩むことの代表格が、NullPointerExceptionsです。これは処理しようとしたオブジェクトがNullだったときに発生する例外ですが、意図しないタイミングでオブジェクトが初期化されたり、異常時にnullがリターンされて発生することが多い例外です。

　この例外に対するKotlinの対応を見ていきましょう。

リスト1.7: Kotlinの特徴 安全 Null非許可

 1: var output: String        // Null非許可
 2:
 3: output = null   // コンパイルエラーとなる

　Kotlinの場合、同じStringでも実際には2種類の型が存在します。それはNull許可のStringとNull非許可のStringの2種類です。そのままStringとして実装するとNull非許可になるので、nullを代入しようとするとコンパイルエラーとなります。そのため、Nullが入りそうな実装をコンパイル段階で気づくことができます。これによって知らずのうちにNullPointerExceptionsが起こりそうな実装を防ぐことができます。

　さらにKotlinではNull許可の型を使用している場合でも安全ではない実装をコンパイル段階で検知してくれます。

リスト1.8: Kotlinの特徴 安全 Null許可

 1: val name: String? = null    // Null許可
 2:
 3: println(name.length())      // コンパイルエラーとなる

　Javaの場合、こういった実装をしてもコンパイルが通り実行できてしまいます。IDEによっては警告を出してくれるので気づく可能性がありますが、コンパイルは通ってしまうので見過ごしてしまうことはあるでしょう。Kotlinの場合はコンパイルが通らないので、こういった危険性がプロダクトコードとして本番環境に入り込んでしまうことはありません。こういった安全性もKotlinの特徴となっています。

1.2.3　JVM上の既存ライブラリとの相互運用可能

　KotlinはJVMで動作する既存のライブラリを使用することができます。そのため、新しい言語を導入するといっても既存のライブラリ資産がそのまま流用できるのが非常に楽になります。特にJava自体が歴史が長い言語なので、フリーのライブラリから、自分たちが作成したライブラリをそのまま使用できるのは大きなメリットになります。

1.2.4　IDEの対応が手厚い

　開発元がIDEを開発しているJetBrainsなので、IntelliJを使用することでKotlinの開発をスムーズに始める事ができます。なにより言語の開発元が提供しているIDEなので、そのサポート具合はまさに100%といって良いでしょう。Kotlinは他のIDEでもサポートしていますが、公式サポートという安心感は大きいです。

1.3　Kotlinが利用できる開発

1.3.1　JVM

　本書のテーマであるサーバーサイドKotlinを代表としたJVM環境での開発です。100%Java互換であるKotlinは当然JVMでの開発に適しています。そしてJVMの主戦場のひとつであるサーバーサイドでKotlinを使用することができます。Kotlinは既存のJavaで書かれた資産を流用することができます。またJavaで開発されたプロジェクトの一部分、例えば古い部分はJavaのまま、これから開発する新しい機能だけをKotlinに置き換えることも可能です。Kotlin自体、Javaからの移行がしやすく古いシステムを良くしていく手助けになります。

1.3.2　Androidアプリ開発

　Kotlinと聞いて真っ先に思い浮かべる開発シーンはAndroidアプリの開発だと思います。特にGoogleが公式に開発言語として公認していることもあり、最も有名だと言っても過言ではないでしょう。さらにGoogle I/O 2019では、今後のAndroid開発はKotlinファーストになるでしょうという発表を行っています。AndroidアプリでKotlinが正式にサポートされたのは2017年ですが、たった2年でプロのAndroid開発者の50%がKotlinを使用し、Stack OverflowやGitHubでも人気の言語のひとつとなっています。筆者の周りのAndroidエンジニアでもコミュニティでも、Kotlinを使用しているのが当たり前になっていると感じています。Androidアプリ開発では今後ますますKotlinの利用が加速していくことが予想されます。

1.3.3　JavaScript（Kotlin/JS）

　意外にもKotlinで書いたコードをJavaScriptに変換することでKotlinでJavaScriptを書く方式がサポートされています。フロントエンドでDOMの処理に使用したり、WebGLなどのグラフィック処理に使用できます。さらにNode.jsなどのサーバーサイドJSとの連携にも利用可能です。特にReactとの連携のために、kotlin-reactなどのラッパーが提供されています。また初期のプレビュー版ではありますが、ビルド構成なしでKotlinでReactアプリを開発可能なcreate-react-kotlin-appもあります。インストールすればコマンド一発でアプリの構築が可能です。環境構築に煩わされずに開発に集中できます。

1.3.4　ネイティブ（Kotlin/Native）

　仮想マシンが望ましくないまたは不可能な組込機器やiOS向けなどのプラットフォーム用にコンパイルすることができます。これはKotlin/Nativeとして提供されています。Kotlin/NativeはC/C++用の静的、動的ライブラリ、SwiftやObjective-C用のAppleフレームワークを作成可能です。またKotlin/Nativeはそれらの環境の既存ライブラリを利用可能にするための相互運用性をサポートしているため、Kotlinで開発しつつ既存のライブラリ資産も利用可能です。ネイティブはその環境でサポートされている言語で開発できればベストかもしれませんが、それぞれの環境用にプログラマを雇用するのがベストとは限りません。Kotlinですべての環境に価値を提供するという方式によって取れる選択肢が広がり、より柔軟な対応が可能となります。

1.4　その他の特徴

1.4.1　関数型プログラミングのエッセンス

　Kotlinは関数型プログラミングの機能として高階関数、関数型、ラムダなどをサポートしています。本書の内容的に使用する機会がなかったので、今回は細かく説明してません。しかし、Kotlinで実装されたフレームワークKtorやKotlin/Nativeでは多用されています。理解して使いこなせば非常に便利なのが伺いしれます。

1.4.2　GoogleとJetBrainsによる Kotlin/Everywhere

　Kotlin/Everywhereとは開発者、Kotlinユーザーグループ、GDG（Google Developer Group）などを対象としたコミュニティ主導のイベントです。Kotlinとそのエコシステムについて学びたい方、知識を共有したい方、Kotlinをテーマとしたイベントを主催したい方など、誰でも参加できるようです。開催は世界で行われます。日本でも5月に大分で開催されました。

　このようにAndroidを開発しているGoogleもサポートしているのも特徴のひとつと言えるでしょう。これからますます盛り上がっていくと思われます。

　Kotlin/Everywhereのページ（英語）

　https://events.withgoogle.com/kotlin-everywhere/

1.4.3　日本のKotlinユーザーグループ

　Kotlinユーザーグループは日本にもあります。「日本Kotlinユーザグループ」という名前で活動していて、頭文字を取ってJKUGと呼ばれています（Japan Kotlin User Group）。私は先日、JKUGによって開催されたKotlin Fest 2019に参加してきましたが大変な盛り上がりでした。Kotlinの開発に参加しているエンジニアをお呼びしたり、Android、サーバーサイド、Native、JSと様々な環境でのKotlinに関する発表がありました。

　大変な賑わいだったので、世界に負けず劣らず日本でもこれからKotlinが盛り上がっていくことが確信できました！

　JKUGのページ

　https://kotlin.connpass.com/

1.4.4　Kotlin Koans（公式チュートリアル）

　Kotlin Koansは公式から提供されているKotlinの構文に慣れるためのチュートリアルです（現在は英語のみ）。このチュートリアルはオンラインで受けることができ、ローカルに開発環境を必要としません。チュートリアルは失敗したテストが通るようにKotlinコードを修正する形になっています。また参考として公式ドキュメントへのリンクが付属しているため、勉強しながら進めることができます。

　もしローカルの環境で実施したい場合は「EduToolsプラグイン」をインストールすることで、IntelliJ IDEAまたはAndroid Studioで実施可能です。

　英語しかないのでハードルが高いと思われるかもしれませんが、私がいくつか解いてみた感じではブラウザーの翻訳機能とググることで普通に解けました。興味がある方はぜひチャレンジしてみてください。おすすめです。

　Kotlin Koans（英語）

　https://kotlinlang.org/docs/tutorials/koans.html