Kotlin (Programmiersprache)

Kotlin
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Paradigmen	Objektorientierte Programmiersprache
Erscheinungsjahr	2016
Designer	JetBrains
Entwickler	JetBrains und Open-Source-Entwickler
Aktuelle Version	2.0 (23. Mai 2024)
Typisierung	statisch, stark
Beeinflusst von	Java, Scala
Betriebssystem	Jedes mit einer JVM oder JavaScript-Interpreter
Lizenz	Apache
Website	kotlinlang.org

Kotlin ist eine objektorientierte, statisch typisierte Programmiersprache für die Betriebssysteme Android, iOS, Linux, Microsoft Windows, macOS sowie Webbrowser. Kotlin des tschechischen Unternehmens JetBrains ist Open Source, steht unter der Apache-Lizenz und ist mit Java kompatibel. Der Kotlin-Compiler kann Java-Bytecode ausgeben und der Java Kotlin-Code kann Java-Code aufrufen. Gegenüber Java zeichnet sich Kotlin durch eine gute Performance, Sicherheit und gut lesbare Syntax aus. Kotlin ist nach der gleichnamigen russischen Insel im Finnischen Meerbusen benannt. Im russischen Sankt Petersburg hat das tschechische Unternehmen JetBrains mittlerweile den Hauptstandort für seine Entwicklungen.

Semantik

"Hello, World!"-Beispiel

fun main(args : Array<String>) {
  val scope = "World"
  println("Hello, $scope!")
}

Geschichte

2011 bis 2017

Am 19. Juli 2011 hat JetBrains Kotlin auf der JVM Language Summit vorgestellt. Kotlin war da bereits fast ein Jahr in der Entwicklung. Im Januar 2012 wählte das US-amerikanische Computermagazin Dr. Dobb’s Journal (DDJ) Kotlin zur Prgorammiersprache des Monats.

Im Februar 2012 hat JetBrains den Quellcode von Kotlin als Open-Source-Software unter der Apache Licence 2 bereitgestellt. Die Sourcen stehen auf GitHub zur Verfügung. Am 15. Februar 2016 wurde die Version 1.0 nach über fünf Jahren Entwicklung veröffentlicht. Am 1. März 2017 folgte Version 1.1. Kotlin 1.1 unterstützt erstmals das Kompilieren nach JavaScript und Koroutinen. Mit Googles Wechsel 2017 von Eclipse zu IntellJ IDEA wird auch offiziell Kotlin in Android O/Android Studio 3.0 unterstützt. Kotlin und IntelliJ IDEA stammen beide von JetBrains. Auf der ersten hauseigenen KotlinConf in San Francisco gab Andrey Breslav Anfang November 2017 die Veröffentlichung des Release Candidate für Version 1.2 bekannt. Die wichtigste Neuerung dabei ist die Einführung von Multiplattform-Projekten. Das erlaubt es Entwicklern denselben Code für verschiedene Zielplattformen zu kompilieren. Zunächst wird die Java Virtual Machine (JVM) und JavaScript unterstützt, Kotlin/Native-Support ist geplant. Weiterhin unterstützt Kotlin/Native nun Apple iOS. Version 1.2 wurde am 28. November 2017 veröffentlicht.

2018 bis 2019

Am 17. April 2018 veröffentlichte Oracle die universelle virtuelle Maschine GraalVM 1.0. Diese unterstützt alle JVM-basierten Sprachen, darunter Java, Scala, Groovy und Kotlin, JavaScript einschließlich Node.js, LLVM-Bitcode und in experimenteller Form Ruby, R und Python. In Kotlin 1.2.50 vom 14. Juni 2018 bekam der Compiler den Progressive-Modus, der Fehlerbehebungen und neue Deprecations direkt wirksam macht. Unter anderem wurde auch das Scripting verbessert. So ist es nun beispielsweise möglich, ein Skript in einem Jar zu definieren. Wird der Jar zu einem Compilation-Klassenpfad hinzugefügt, unterstützen Compiler und das IDEA-Plug-in die Skripte automatisch. Weiterhin können Entwickler nun eingegebene externe Variable zu einer Skriptkompilierung hinzufügen. Diese werden von Kotlin dann dann wie globale Variablen behandelt. Mit Kotlin 1.2.60 vom 1. August 2018 können Entwickler nun in der ebenfalls von JetBrains stammenden Entwicklungsumgebung IntelliJ IDEA das integrierte Build-System nutzen und nicht mehr an Gradle übergeben. Auf der KotlinConf in Amsterdam vom 3. bis zum 5. Oktober 2018 riefen JetBrains und Google gemeinsam die Kotlin Foundation ins Leben, die beide Unternehmen bereits auf der Google I/O 2017 angekündigt hatten. Die Foundation soll die Entwicklung der Programmiersprache fördern und sicherstellen, dass Kotlin freie Software bleibt. Sie verwaltet dabei die Markenrechte für das Projekt, besitzt aber nicht den Code und ernennt den führenden Sprachentwickler. Das bereits als RC veröffentlichte Kotlin 1.3 bringt unter anderem ein neues Modell für die Multiplattformprojekte mit. Koroutinen sind in 1.3 nicht mehr als experimentell gekennzeichnet. Kotlin/Native befindet sich mit 1.3 offiziell in der Betaphase. Am 29. Oktober 2018 wurde Kotlin 1.3 veröffentlicht. Die Koroutinen gelten nun als Stablil. Die Erstellung von Cross-Platform-Projekten wurde weiter verbessert, gilt aber weiter als experimentell. Die neue Kotlin-Version führt das Konzept sogenannter Contracts ein, mit denen Funktionen dem Compiler mitteilen können, wie sie sich verhalten. Zu den weiteren nennenswerten sprachliche Ergänzungen gehören die experimentellen Inline-Klassen und die vier Variablentypen kotlin.UByte, kotlin.UShort, kotlin.UInt, kotlin.ULong für nicht vorzeichenbehaftete (unsigned) Werte. Die experimentellen Variablentypen ermöglichen Low-Level-Funktionen wie Byte-Manipulation.

Am 23. Januar 2019 wurde Kotlin 1.3.20 veröffentlicht. Damit lassen sich über das Kotlin Gradle Plug-in Build Tasks innerhalb eines Projekts parallelisieren. Gradle Kotlin DSL wird für die Entwicklung plattformübergreifender Projekte unterstützt. Seit Kotlin 1.3.30 vom 12. April 2019 wird Windows 32 (mingw_x86) als Target ebenfalls unterstützt. Anwender von Windows oder macOS können seit dieser Version ihre Kotlin/Native-Programme für die Plattformen Linux x86-64, arm32, Android und Raspberry PI kompilieren. In Kotlin 1.3.40 vom 19. Juni 2019 sind hauptsächlich der experimentelle Support für NPM, Yarn und Webpack sowie ein neuer Algorithmus für die Typinferenz hinzugekommen. In Kotlin 1.3.50 vom 22. August 2019 ist unter anderem eine neue API zum Messen von Zeiträumen hinzugekommen. Mithilfe dieser API werden Missverständnisse beziehungsweise Programmierfehler durch das Verwenden falscher Einheiten vermieden. Als Preview ist ein neuer Java-to-Kotlin-Konverter für IntelliJ IDEA dabei. Der Debugger verbessert nun das Zusammenspiel mit IntelliJ. Kotlin/Native 1.3.50 bringt unter anderem Erweiterungen bei der Anbindung an Frameworks unter iOS und macOS, Entwickler können mit dieser Version mit der IntelliJ IDEA Ultimate Edition nun Kotlin/Native-Code debuggen. Das Cross-Plattform-Framework NativeScript unterstützt mit Version 6.1 vom 4. September 2019 erstmals Kotlin.

ab 2020

In Kotlin 1.4 vom 17. August 2020 sind einen Projekt-Wizard für neue Kotlin-Projekte und ein Debugger für Koroutinen als wichtigste neue Funktionen hinzugekommen. Der Compiler bedient nun alle Zielplattform einheitlich. Über eine API lassen sich Compiler-Erweiterungen anbinden. Bei den sprachlichen Änderungen kam unter anderem die Umsetzung von SAM-Interfaces (Single Abstract Method) hinzu. Am 31. August 2020 wurde die Alpha-Version des Software Development Kits (SDKs) Kotlin Multiplatform Mobile (KMM) für Android Studio veröffentlicht. Damit lassen Cross-Plattform-Applikationen für Android und iOS erstellen. Auf einer gemeinsamen Code-Basis lassen sich innerhalb der gleichen IDE (Integrated Development Environment) dann plattformspezifische Ergänzungen aufsetzen. Kotlin 1.4.30 von 3. Februar 2021 bringt ein optional nutzbares neues JVM-Backend mit. Im Zusammenspiel mit Java lassen sich JVM-Namen für Aufrufe über Annotationen ändern. Inline Classes sind nun im Beta-Status. Diese lassen sich als Value Classes einsetzen.

In Kotlin 1.5.0 vom 5. Mai 2021 sind wenig Neuerungen sondern viele Stabilisierungen zahlreicher in Kotlin 1.4.x eingeführter Sprachfeatures hinzugekommen. In Kotlin 1.5.20 vom 24. Juni 2021 ist unter anderem die Anbindung an das Project Lombok sowie an JSpecify hinzugekommen. Project Lombok kümmert sich um das Generieren von Boilerplate-Code auf Bytecode-Ebene. JSpecify bietet Annotationen unter anderem für die Null-Safety. Für Kotlin/Native kann der Compiler nun KDoc-Dokumentationskommentare exportieren, um sie in Objective-C-Frameworks zu verwenden. Gradle steuert nun das Parallelisieren von Kotlin-Build-Tasks. Die am 25. August 2021 veröffentlichte Version Kotlin 1.5.30 ist planmäßig die letzte 1.5.x Version. Die Version bringt einige für Kotlin 1.6 geplante Sprachfeatures als Preview mit und lässt sich nativ auf den M1-Prozessoren von Apple verwenden. Bis dahin war Rosetta zum Erstellen und Ausführen von Anwendungen auf Apple Silicon notwendig. In Kotlin 1.6 vom 16. November 2021 sind nun vollständige when-Anweisungen und unterbrechende Funktionen als Elterntypen als stabil freigegeben. Die Umwandlung eines regulären zu einem unterbrechenden Funktionstypen ist darin ebenfalls stabil. Auch zahlreiche weitere Funktionen der Standardbibliothek wurden stabilisiert. Kotlin/JVM setzt ab der Version 1.6 wiederholbare Annotationen sprachübergreifend zu Java ein, das Repeatable Annotations kennt. In Kotlin/Native steht nun der neue Memory Manager zur Verfügung. In Kotlin 1.6.20 vom 4. April 2022 sind mit Context Receivers und Definitely Non-Nullable Types zwei sprachliche Neuerungen in Vorbereitung auf Kotlin 1.7 hinzugekommen. Die Toolchain wurde in 1.6.20 um paralleles Kompilieren von Modulen für die JVM und einen inkrementellen Compiler für JavaScript erweitert. Seit dieser Version haben Multiplattformprojekte nun standardmäßig eine hierarchische Struktur, um Code zwischen ähnlichen Plattformen zu teilen.

Mit Kotlin 1.7 vom 4. Mai 2022 änderte JetBrains die Terminologie und veröffentlichte davon zuerst eine Betaversion. In dieser Version ist unter anderem die Builder-Inferenz hinzugekommen, welche das Aufrufen generischer Builder-Funktionen erleichtert. Weiterhin sind einige Collection-Funktionen zurückgekommen und die Definitely Non-Nullable Types sind stabilisiert worden und nun standardmäßig aktiviert. Am 9. Juni 2022 erschien dann 1.7.0. Darin ist die Alphaversion des neuen Kotlin/JVM-Compilers K2 enthalten. Kotlin unterstützt in Gradle nun das inkrementelle Kompilieren von Änderungen innerhalb abhängiger Module, die nicht in Kotlin geschrieben sind. Das ist mit dem automatisierten Build-Management kompatibel. Die Annotationen der Opt-in-Anforderungen sind nun stabil und die Non-nullable Types und die Builder-Inferenz wurde überarbeitet. Für Typargumente steht mit 1.7.0 der Underscore Operator bereit. Damit lässt sich ein Typargument automatisch ableiten, wenn andere Typen bereits festgelegt sind.

In Kotlin 1.8.0 vom 12. Januar 2023 ist ein Compiler-Parameter hinzugekommen, der Optimierungen deaktiviert, um das Debuggen übersichtlicher zu gestalten. Weiterhin sind u. a. zwei experimentelle Funktionen hinzugekommen, um Verzeichnisse rekursiv zu löschen oder zu kopieren. Weggefallen sind das JVM-IR-Backend und die Unterstützung von JVM 1.6 = JDK 6 und JVM 1.7 = JDK 7. Die Standard-Libraries sind nun durchgängig für JDK 8 kompiliert. In Kotlin/Native für Anwendungen ohne JVM gab es Verbesserungen bei der Anbindung an Swift und Objective-C. Am 3. April 2023 erschien Kotlin 1.8.20. Darin wurde der K2-Compiler als stabil gekennzeichnet. Als Zielplattform steht nun WebAssembly - zunächst als experimentell gekennzeichnet - direkt zur Verfügung. Sieben Plattformziele (wasm32, iosArm32, watchosX86, mingwX86, linuxArm32Hfp, linuxMips32, linuxMipsel32) für Kotlin/Native wurden in Kotlin 1.8.20 als deprecated gekennzeichnet. Weitere Neuerungen sind u. a. eine Vorschau des Serialisierungs-Plug-ins für den K2-Compiler und eine Anbindung an den JS-IR-Compiler für JavaScript. Mit Kotlin 1.9.20 vom 1. November 2023 erreichte die plattformübergreifende Entwicklung dank Kotlin Multiplatform (KMP) nun den stabilen Status. Durch den stabilen Status erfolgt die Weiterentwicklung von KMP rückwärtskompatibel. Mit KMP lassen sich Anwendungen für Android, iOS, Windows, macOS, Linux und Webbrowsern mit einer gemeinsamen Codebasis erstellen. KMP setzt auf eine Mischung aus Cross-Plattform-Code und nativen Abschnitten für die einzelnen Systeme. Eine der Neuerungen in KMP ist eine Standardvorlage, um plattformübergreifende Projekte für das Build-Werkzeug Gradle zu definieren. Die WebAssembly-Anbindung ist in dieser Version weiterhin als experimentell gekennzeichnet. Der K2-Compiler hat nun auf allen Plattformen die Betaphase erreicht. Parallel zu Kotlin 1.9.20 erschien das UI-Framework Compose Multiplatform 1.5.10.

Versionen (Auswahl)

Version	Datum
1.0	15. Februar 2016
1.1	1. März 2017
1.1.50	22. September 2017
1.2	28. November 2017
1.2.70	13. September 2018
1.3	29. Oktober 2018
1.3.20	23. Januar 2019
1.3.30	12. April 2019
1.3.40	19. Juni 2019
1.3.50	22. August 2019
1.4	17. August 2020
1.4.20	23. November 2020
1.4.30	3. Februar 2021
1.5.0	5. Mai 2021
1.5.20	24. Juni 2021
1.5.30	25. August 2021
1.6	16. November 2021
1.6.20	4. April 2022
1.7.0	9. Juni 2022
1.8.0	12. Januar 2023
1.8.20	3. April 2023
1.9.0	6. Juli 2023
1.9.20	1. November 2023
2.0	23. Mai 2024

Literatur

• 2018: Kotlin kompakt, Thorsten Schleinzer, 42 Seiten, ISBN 978-1717768612
• 2019: Kotlin von Kopf bis Fuß: Eine Einführung in die Kotlin-Programmierung, Dawn Griffiths und David Griffiths, 480 Seiten, O'Reilly, ISBN 978-3960091127
• 2019: Kotlin: Einstieg und Praxis, Karl Szwillus, 360 Seiten, mitp, ISBN 978-3958458536
• 2020: Programmieren lernen mit Kotlin: Grundlagen, Objektorientierung und fortgeschrittene Konzepte, Christian Kohls, Alexander Dobrynin und Florian Leonhard, 524 Seiten, Carl Hanser Verlag, ISBN 978-3446467026
• 2020: Kotlin: Das umfassende Handbuch, Michael Kofler, 804 Seiten, Rheinwerk Computing, ISBN 978-3836272773
• 2021: Einstieg in Kotlin: Apps entwickeln mit Android Studio, Thomas Theis, 526 Seiten, Rheinwerk Computing, 2. Auflage, ISBN 978-3836285339
• 2022: Kotlin in Produktion: Vom Java- zum Kotlin-Entwickler, Sven Ruppert, 250 Seiten, dpunkt.verlag, ISBN 978-3864907067

Weblinks

• https://kotlinlang.org/ Kotlin Programming Language
• Kotlin Blog | Kotlin — programming language for the JVM by JetBrains
• Kotlin bei X/Twitter