前言
自從Oracle收購Sun之後，對Java收費或加強控制的嘗試從未間斷，谷歌與Oracle圍繞Java API的官司也跌宕起伏。雖然Oracle只是針對Oracle JDK8的升級收費，並釋放了OpenJDK一直開源這份善意，但是如果沒有各個大非Oracle的JVM、JDK和眾多其它基於JVM的語言，Oracle這份善意能維持到什麼時候可不好說。
大廠要從JVM和JDK的層面早做打算，而廣大中小企業，就只能先從Java語言的層面，先找到Oracle以外的備胎。自從被谷歌欽定為Android開發首選語言之後，採用Apache2.0 License的Kotlin逐漸進入大眾的視野。從領域語言到通用語言，基於JVM的語言選擇眾多，Kotlin能脫穎而出被谷歌相中，除了License的友好外，自然有其獨到之處（個人覺得基於Python語法的Jython在當時也算是一個強強聯合的選擇，當然現在來看Kotlin的優勢明顯）。我們先從摘自網上的一個段子來感受下Kotlin的特點：
- Scala：想解決Java表達能力不足的問題
- Groovy：想解決Java語法過於冗長的問題
- Clojure：想解決Java沒有函數式編程的問題
- Kotlin：想解決Java
當然，團隊開發比個人開發要考慮的問題更多，本文從研發團隊的視角，來審視在服務端開發項目中是否應該使用Kotlin。而關於Kotlin語言細節，詳情請大家參移步Kotlin官方文檔或搜索引擎去了解更多，本文就不詳細展開。
選擇Kotlin的理由
1. 與Java近乎完美的兼容
作為團隊技術預研，我已小試牛刀使用Kotlin做了一小一中真實上線項目，包括CI\\CD、Spring全家桶、MyBatis、RDMS、NoSQL、消息隊列、微服務、RESTful接口、鑑權、計費等全面實踐，除項目代碼之外的也用Kotlin實現了爬蟲、運維、測試工具等。這其中除了BenchMark性能測試因OpenJDK:jmh直接操作字節碼而需要編譯比java略複雜外，所有事件都能做到人(Java)無我(Kotlin)有，人(Java)有我(Kotlin)強，只要十天左右就能高質量從零完成一套AI SaaS服務的開發、測試。
我自身的實踐可以說明，Kotlin使用Java的開源組件、類庫、工具棧上與Java代碼本身幾乎(僅發現jmh有些許差別外)沒有差別，這是其它基於JVM的語言無法比擬有優勢。
2. 更易寫出可靠的代碼
2.1 強制非空校驗
<code>// 所有變量默認不能為空
var a: String = "abc"
a = null //編譯錯誤
// 如果想要允許變量為空，變量聲明中的類型以"?"結尾
var b: String? = null
// 非空類型的變量，可以直接調用對象方法
println(a.length)
// 可空類型的變量，可以用"?."替換"."來進行完全調用
println(b?.length) //如果b為null，則b?.length返回null，而不會拋出NPE
// "?."鏈式調用更顯安全調用的威力
bob?.department?.head?.name //只要有一環為null，則整個表達式返回null
// 空類型不能直接賦值給非空類型
a = b //編譯錯誤
// 可以使用非空斷言"!!"來強制將b轉換為其對應的非空類型
a = b!! //如果b為null，則拋出NPE，否則賦值成功
// 更安全的做法是使用"?:"賦值
a = b?:"Default"
// "?:"還可以接”throw“、"return"、"break"語句來提前結束函數或語句塊
a = b?: throw MyException("自定義異常")
/<code>
可以看到，Kotlin通過強制非空校驗機制，規避了Java最易犯的NPE問題，並且在不額外增加判空代碼的情況下，很容易寫出空安全的代碼，當然也通過非空斷言保留了拋出NPE的途徑，具體請參考Kotlin官方文檔-空安全
2.2 只讀變量
<code>// 通過val可以方便聲明只讀變量，防止變量的誤修改，類似於java的final
val a = "Hello"
//...
a = "world" //編譯錯誤
// var用於聲明可讀寫變量
var b = 1 //如果下方沒有代碼對b進行修改，則編譯告警
/<code>
聲明只讀變量的語法更簡潔，配合var未修改編譯告警，強制開發人員明白無誤地聲明變量
3. 簡潔高效，代碼量可減少逾50%
3.1 默認參數與數據類
<code>// 默認參數，大多數情況可以代替函數重載
fun a(name: String, age: Int = 0) {
//...
}
// data關鍵字會自動為類型增加hashCode(),equals(),copy(),toString()方法
// val關鍵字會自動生成只讀成員變量及get方法
// var關鍵字會自動生成成員變量及get和set方法
data class Person(val id: Int, var name: String, var age: Int = 0)
//以上就是Person實體的完整聲明，它等價於十行以上的java代碼
/<code>
默認參數、數據類、主構造函數的組合使用，讓我們節省了90%以上的實體聲明代碼，且表達能力更清晰，可維護性更強
3.2 類型推斷
<code>when(val u = request.session.getAttribute("user")){
is String -> println(u.toUpperCase())
is Map -> println(u["name"])
!is List -> println(u)
}
/<code>在類型判斷代碼之後，變量會自動轉換為需要的類型，省去變量聲明和類型轉換代碼。
除此之外Kotlin擁有著豐富的集合操作，以及類擴展、更簡潔的lambda、字符串模板、操作符重載、解構等等幾乎包含了現在語言的所有優良特徵，讓業務代碼節省50%以上，且表義能力更強。
4. Spring的加成
Spring-Boot已經將kotlin提升為僅次於Java的推薦語言，足以見得Spring對Kotlin重視
4.1 構造函數注入
Spring構造函數注入配置kotlin的主構造函數語法，Spring+Kotlin天生就很搭
<code>@Service
class SMSService(
@Value("\\${sms.appId}") private val appId: String,
@Value("\\${sms.appSecret}") private val appSecurity: String,
private val webClient: WebClient
) {
//...
}
/<code>
4.2 針對Kotlin的擴展Spring中還有部分專門針對Kotlin的擴展如： SpringApplicationExtension:
<code>@SpringBootApplication
class SpringBootApplicationStarter
fun main(args: Array<string>) {
//拉起Spring-Boot應用
runApplication<springbootapplicationstarter>(*args)
}
/<springbootapplicationstarter>/<string>/<code>
4.3 針對Kotlin的示例代碼
Spring文檔專門為Kotlin編寫了示例代碼，這可是Spring支持的老牌語言Groovy多年都沒享受到的待遇：
Kotlin天生對Spring的友好，以及Spring對Kotlin的重視和加成，可以預見Kotlin未來在服務器開發領域的地位會越來越高。
選擇Kotlin需要考慮的問題
1. IDE&工具鏈
Kotlin首選開發工具非同屬jetbrain公司的IDEA莫屬Eclipse+Kotlin Plugin也是不錯的選擇二者Kotlin的開發體驗都不輸於Java的開發體驗不過Eclipse的Kotlin插件存在兩個問題：1) Debug不能自動識別Kotlin的main方法，需要手工填入Class名；2) Debug不支持Kotlin編譯的allopen選項，所有Bean和Configuration類型須顯示聲明為open
<code>@SpringBootApplication
open class SpringBootApplicationStarter
@Configuration
open class BeanConfig
@Service
open class TestService
@RestController
open class TestController
/<code>
在IDE之外，Kotlin能完美地運行於Maven和Gradle之上，CI/CD工具Jenkins自然不在話下，JUnit、Swagger等Java原有工具鏈運行起來都沒有差別，在字節碼和jar包之外的各種工具能否運行，理論上並不取決於項目代碼是Kotlin還是Java；可能最大的問題在於，原有的代碼檢查工具不能再繼承使用。
2. 編碼規範
Kotlin放開了很多限制如：
- 可以聲明全局變量和全局方法
- 一個文件可以有多個類
- 可以通過擴展來為已有類增加新方法
這帶來了諸多便利，如同一領域的實體可以聲明在一個文件中：
<code>//WebResponses.kt
open class WebResponse(var errorCode: Int = 0, var errorMsg: String? = null)
open class DataResponse(var data: T?) : WebResponse() /<code>
open class MapResponse(map: Map ) : DataResponse
可以很方便地擴展已有類庫
<code>// StringExtensions.kt
val REGEX_Digits = Regex("\\\\\\d+")
fun String.isDigits(): Boolean {
return this.matches(REGEX_Digits)
}
// ACLInterceptor
val appId = request.getParameter("appId")
if (!appId.isNullOrBlank() && appId.isDigits()) {
//...
}
/<code>
但是如果不加限制，很難保證開發人員不隨心所欲。所以應該針對Kotlin項目制定一些編碼規範(可以與Android項目共用)，如：
- 只有數據實體可以定義在同一個文件中
- 類型擴展應以”Extensions“後綴結尾，如"StringExtensions"
- 業務邏輯不應出現在全局方法中，應按照一類一文件的方式組織
- 業務邏輯的擴展，不應使用Kotlin類型擴展機制，而應使用接口、抽象類、子類
3. 人員技能
對Java開發人員來說，學習Kotlin並不是什麼困難的事情，以我個人的經驗，直接以一個小項目開始的情況下，一週之內編碼效率就會明顯超過Java。
當然，語言工具不是項目成敗的決定性因素，使用工具的人才是，不妨先讓項目組中的核心成員去了解下Kotlin，再做決定。
快速上手建議從Koans開始，想要更深入地掌握，還是要閱讀Kotlin官方文檔
4. 依賴大小
在Spring項目中使用Kotlin會使依賴增加4.18MB左右
這在Spring-Boot興起之前，對我來說確實是個問題，6年前一個war包也就3~5MB大小，還要為Tomcat能部署多個服務而不會代碼空間溢出，把war包進一步瘦身——把公共jar包都放入Tomcat/lib之下。
而現在Spring-Boot項目動則30MB起步的大小，讓我已經不再考慮服務器資源的問題，而更享受各種組件和工具帶來的開發效率提升。
當然這個問題，因項目實際情況而異，需要交給作為架構師的你自己去決策。
5. BenchMark
具體細節本不是此文的討論目標，且對Kotlin做BenchMark性能測試不是那麼困難，但是Kotlin的BenchMark資料也不多，這裡我附送一個簡明教程：
- 步驟1：使用maven生成Kotlin benchmark工程
<code>mvn archetype:generate \\
-DinteractiveMode=false \\
-DarchetypeGroupId=org.openjdk.jmh \\
-DarchetypeArtifactId=jmh-kotlin-benchmark-archetype \\
-DgroupId=org.sample \\
-DartifactId=test \\
-Dversion=1.0
/<code>
- 步驟2：編寫測試代碼
<code>@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
open class MyBenchmark {
\t@Benchmark
\tfun testMethod1() {
\t\t//...
\t}
\t@Benchmark
\tfun testMethod2() {
\t\t//...
\t}
}
/<code>
- 步驟3：編譯&運行
<code>mvn clean package
java -jar target/benchmarks.jar
/<code>
更多性能測試詳情，可參考
- OpenJDK:jmh官網
- kotlin-benchmarks項目
哪些項目類型適合使用Kotlin
- 現有Java項目，不推薦；
- 小型或驗證型項目，強烈推薦；
- 微服務項目，推薦先局部試點，逐步完善編碼規範和人員技能；
- 大型單體項目，有較強較穩定的核心團隊時推薦，人員主靠招聘時不推薦；
- 公共組件，不推薦，除專門用於Kotlin的組件外。
結語
不管怎麼說，語言工具不是項目成敗的決定性因素，使用工具的人才是，不妨先讓項目組中的核心成員去了解下Kotlin，再做決定。
文章來源：https://my.oschina.net/u/4254626/blog/3165933
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