12 تفاوت کلان کاتلین و جاوا؛ رقابتی جدید
این مقاله تحلیل عمیقی از دو تا از محبوبترین زبانهای برنامه نویسی حال حاضر است؛ کاتلین و جاوا. در این مقاله تاریخ کاتلین، مزایا و ویژگیهای آن را بررسی خواهیم کرد و به طور مشابه به تاریخ جاوا، ویژگیها و مزایای آن خواهیم پرداخت.
در ادامه بحث راجع به این دو زبان برنامه نویسی نیز شاهد بخشی هستیم که در آن به مقایسه مستقیم این دو زبان خواهیم پرداخت. امیدواریم که در انتهای این مطلب به شما کمک کرده باشیم تا بتوانید تصمیم بگیرید که کدام زبان بهتر است؛ جاوا یا کاتلین؟
کاتلین چیست؟
کاتلین یک زبان برنامه نویسی متن-باز است که در سال 2016 به جهانیان معرفی شد. کاتلین قابلیت کامپایل شدن به صورت کد به بایت کد را داراست و از آنجایی که روی ماشین مجازی جاوا (JVM) اجرا میشود، روی هر پلتفرمی هم کار میکند. افزون بر این، کتابخانههای ساخته شده در کاتلین برای عمل کردن در این زبان بهینهسازی شدهاند. توسعه کاتلین قرار است به نسخهای برسد که این زبان در آن نسخه سریعتر و سادهتر است و ترکیبی از برنامهنویسی شئگرا و کاربردی را ارائه میدهد.
تاریخچه کاتلین
در رابطه با تاریخ کاتلین باید بگوییم که این زبان برنامه نویسی در ماه جولای سال 2011، توسط JetBrains (توسعه دهنده محیط برنامه نویسی PyCharm) به عنوان زبان جدیدی برای JVM توسعه داده شد. نام کاتلین از جزیره کاتلین (جزیرهای در نزدیکی خلیج فنلاند) گرفته شده و این زبان در تاریخ 15 فوریه سال 2016 به صورت جهانی عرضه شد.
در سال 2017 گوگل اعلام کرد که پشتیبانی خود از کاتلین را روی اندروید افزایش خواهد داد. بعد از دو سال و در سال 2019، گوگل اعلام کرد که کاتلین زبان منتخب این شرکت برای توسعه برنامههای اندرویدی است.
ویژگیهای کاتلین
کاتلین زبان تعامل پذیری است که به توسعه دهندگان امکان جابهجایی به جاوا را بدون نیاز به تغییر دادن کد آنها میدهد. از این رو توسع هدهندگان میتوانند بدون هرگونه تغییر اضافه بر سازمانی از جاوا به کاتلین و از کاتلین به جاوا جابهجا شوند و به هر دو دسترسی داشته باشند.
از آنجایی که این زبان به کاربران امکان افزودن ویژگیهای اضافه به مولفههای موجود را میدهد، برای محاسبات و افزدن رشتهها به همدیگر مناسب است. کاتلین در کنار برقرار نگه داشتن سادگیاش، به کاربران کمک میکند تا ویژگیهای تعاملی هم به کد خود اضافه کنند.
ویژگی Smart Cast به توسعه دهندگان امکان مشخص کردن نوع تابع و انجام اقدامات مرتبط با آنها را میدهد. این ویژگی در بهبود بهینگی در کد نویسی کمک میکند و در نهایت به عملکرد موثر میانجامد.
از آنجایی که ویژگیهای کاتلین طول کد را کاهش میدهند، برای توسعه دهندگان کارگر است. برنامه نویسی در کاتلین 20 درصد از برنامه نویسی در جاوا کوتاهتر است و کیفیت و عملیاتهای ما را بهبود میبخشد.
- هزینه پایین و سادگی
از آنجایی که کاتلین متن باز است و نگهداری از آن هزینه پایینی دارد، زبان برنامه نویسی مورد ترجیح بسیاری است. وفتی این زبان را با سایر زبانهای برنامه نویسی مقایسه میکنیم، متوجه میشویم که یادگیری و کار کردن با کاتلین آسان است.
مزایای کاتلین
در این بخش پنج ویژگی از کاتلین را جمعآوری کردهایم.
از آنجایی که کاتلین میزان کد کمتری را در خود جا میدهد و زبان مختصر و مفیدی است، در نتیجه این دو مورد خواند آن بسیار آسان است و به سادهسازی برنامهها نیز میانجامد.
- چالشها را از پیش رو بر میدارد
کاتلین به توسعهدهندگان کمک میکند تا از استثنائات پوینتر تهی بپرهیزند. برخلاف سایر زبانهای برنامه نویسی، کاتلین زمانی که با جاوا به کار برده میشود، بسیار کارآمد است.
- کار کردن با آن آسان است
توسعه دهندگان میتوانند با استفاده از کاتلین به نگهداری اصلوی و درست از محصول خود بپردازند. برنامه نویسان همچنین میتوانند توسعه برنامههای سفارشی را با کمک کاتلین هموارتر کنند.
- مناسب برای توسعه بر روی چند پلتفرم
کاتلین از جاوا اسکریپت هم پشتیبانی میکند و توسعه دهندگان میتوانند به راحتی و بدون تغییر چندانی روی کدشان به جاوا نقل مکان کنند. از آنجایی که کاتلین از Gradle هم پشتیبانی میکند، توسعه دهندگان میتوانند فایلهای Gradle را نیز در آن بسازند.
- سازگار با جاوا
از آنجایی که کاتلین به تمام فریمورکها و کتابخانههای جاوا دسترسی دارد، به طور کامل با جاوا سازگار است. توسعه دهندگان میتوانند از هر دو زبان برای ساخت یک محصول موبایلی و جابهجا شدن بین این دو بدون هر گونه دشواریای استفاده کنند.
معایب کاتلین
- سرعت کامپایل کردن
در نبرد کاتلین در برابر جاوا اندروید، وقتی صحبت از ساخت ساختارهای بهینه برای اندروید میشود، شاهد لنگیدن و افت و خیز کاتلین هستیم. جاوا حتی با اینکه در ساخت ساختارهای فزایشی کمبود دارد، اما از کاتلین در این حوزه سریعتر است.
- تعداد کمی از حرفهایها با کاتلین آشنایی دارند
کاتلین زبان جدیدی است که پس از اعلام گوگل مبنی بر تبدیل شدن آن به زبان مورد ترجیح این شرکت برای توسعه برنامهها، تقاضا برای آن افزایش پیدا کرد. از این رو در حال حاضر، در مقایسه با جاوا، تعداد بسیاری کمی از توسعه دهندگان با این زبان نو آشنایی دارند.
- منابع یادگیری محدود
ساخت برنامه اندرویدی کارآمدی در اندروید نیازمند منابع و دانش کاملی درباره این زبان است. زمانی که قصد جستجو در کاتلین به عنوان یک زبان برنامه نویسی را داریم، متوجه منابع به شدت محدود یادگیری آن میشویم.
- برنامه نویسی یکپارچه
با اینکه جاوا و کاتلین بسیار شبیه به همدیگر هستند، اما وقتی پای برنامه نویسی یکپارچه به میان میآید، جاوا دست بالا را دارد. این به دلیل این است که کاتلین هنوز در فاز توسعه قرار دارد و هنوز برای برنامه نویسان به اندازه سایر زبانهای برنامه نویسی بهینه نیست.
- قابلیت جابهجایی بین زبانهای برنامه نویسی
کاتلین زبان جدیدی است و جابهجا شدن از جاوا به کاتلین به تنظیمات متفاوتی نیاز دارد. جدا از این مورد، جابهجا شدن بین این دو زبان برای برنامه نویسهایی که در زبان کاتلین متبحر هستند شامل هزینههای اضافهای خواهد بود.
جاوا چیست؟
جاوا زبان برنامه نویسیای است که برای ساخت برنامه روی سیستم عامل اندروید از آن استفاده میشود. این زبان برنامه نویسی از تمام برنامههای ساخته شده در تمام برنامهها و ماشینهایی که شامل OS X، اندروید و ویندوز میشوند پشتیبانی میکند. از آن جایی که جاوا زبان برنامه نویسی شئگرایی است، جهت تولید برنامههای پیمانهای (Modular) بهینهسازی شده است.
تاریخچه جاوا
درباره تاریخ جاوا نیز باید بگوییم که این زبان در سال 1995 به دست جیمز گاسلینگ و در شرکت Sun Mircosystems ساخته شد. بعدتر و در سال 2009، شرکت Oracle اقدام به تصاحب Sun Microsystems کرد. جاوا به عنوان زبان برنامه نویسی متن-بازی توسعه داده شده که روی پلتفرمهای متعدد، هر نوع سرور و سیستم عاملی کار میکند.
ویژگیهای جاوا
ساختار جاوا به صورت Robust است و جهت مدیریت کردن استثنائات با استفاده از مدیریت مموری و Garbage Collector است.
یکی از ویژگیهای برتر جاوا که مستقل بودن و اجرا شدن آن برخلاف زبانهای C و C++، روی هر پلتفرمی است. این مورد به این دلیل است که جاوا با Bytecode ادغام شده و Bytecode هم روی هر ماشینی قابل اجرا است.
- مالتی ترِدینگ
جاوا یک نوع زبان مالتی تردینگ است که به توسعه دهندگان با به کارگیری همان منابع و فضای حافظه همیشگی، امکان اجرای تردهای متعدد را به صورت همزمان میدهد.
جاوا زبانی نیست که صرفاً مختص ماشین باشد. از این رو میتوان آن را روی هر پلتفرمی اجرا کرد و رمزگشایی کردن آن هم آسان است.
- اتصالات شبکهای آسان
جاوا برای مکالماتش از از پروتکلهای TCP/IP تشکیل شده است و پلتفرمی آسان را به توسعه دهندگان ارائه میدهد که میتوانند در آن به ساخت اتصالات شبکهای بپردازند.
مزایای جاوا
جاوا پنج مزیت بزرگ دارد که این مزایای شامل عملکرد عالی، قابل انتقال بودن، امنیت، سادگی و راحت بودن کار کردن با برنامههای ماژولار در آن.
اجرا کردن کد جاوا با بهینگی و عملکرد بسیار خوب آن شناخته میشود. با استفاده از یک کامپایلر همزمان (just-in-time) و یک زبان ترجمهگر (interpretative)، جاوا با بهینگی بهینه اجرا میشود.
- قابل انتقال بودن
جاوا شامل یک بایت کد اولیه است و به همین دلیل هم است که اجرا آن روی هر پلتفرمی به این سادگی است. این جابهجایی چذیر بودن جاوا به توسعه دهندگان امکان اجتناب کردن از اتکا به هر نوع ویژگی برجستهای را میدهد.
جاوا از یک سیستم درونی ضد ویروس و ضد جاسوسی برخوردار است که به همین دلیل هنوز هم وقتی پای امنیت به میان میآید، اولین انتخاب توسعه دهندگان است. جاوا در حین اجرا شدن با سیستم عامل هیچگونه کنشی ندارد و در محیط Java Runtime اجرا میشود.
اگر بخواهیم syntax جاوا و کاتلین را مقایسه کنیم، باید بگوییم که syntax جاوا ساده است و یادگیری، درک کردن و بهکار گیری آن هم همینطور میباشد. مفاهیم پیچیده زبان C++ در جاوا گنجانده نشدهاند و اگر هم شده باشند، بسیار سادهتر به کار گرفته شدهاند.
- سادگی کار با برنامههای ماژولار
یکی از مزیتهای عظیم زبان جاوا شئ گرایی آن است که به همین دلیل نیز برای کار با برنامههای ماژولار بهینه شده است. از این رو، جاوا از بخشهایی از خودش که وامدار طبیعت robustاش هستند، دوباره استفاده میکند.
معایب جاوا
- پشتیبانیای در کار نیست
یکی از بزرگترین معایب جاوا این است که هیچ ویژگیای برای پشتیبانی ارائه نمیدهد و صرفاً روی حافظه تاکید دارد. بسیاری از توسعه دهندگان به دلیل غیبت هر گونه ویژگی پشتیبانی علاقه خود نسبت به این زبان را از دست دادهاند.
- از فضای حافظه زیادی استفاده میکند
همانطور که قبلاً هم اشاره کردیم، جاوا هیچ گونه ویژگیای برای پشتیبانی ندارد و تاکیدش صرفاً بر فضای مموری است. به عنوان نتیجه این تاکید هم ما شاهد تحت تاثیر قرارگرفتن عملکرد و بهینگی مموری هستیم.
- خوانایی کاهش یافته
برخی کدها در زبان جاوا طولانی و پیچیده هستند که این موارد باعث کاهش میزان خوانایی آن منجر میشوند. کاهش خوانایی هم خواندن و درک کردن کدها را برای توسعه دهندگان دشوار میکند.
- رابط گرافیکی آن کمبود دارد
وقتی صحبت از ساخت رابطهای کاربریای که با زبان برنامه نویسی سازگارند میشود، میبینیم که جاوا راه زیادی برای پیمودن دارد. با اینکه فریمورکهای متعددی مانند JavaFX و JSF برای ساخت رابط کاربری گرافیکی وجود دارند، اما با این حال این فریمورکها به طور کامل با تمام رابطهای کاربری گرافیکی سازگار نیستند.
- کندتر است (به دلیل کامپایل کردن چند مرحلهای)
جاوا از مموری کامپیوتر استفاده چشمگیری میکند و از زبانهای C و C++ کندتر است. این مورد به این دلیل است که جاوا در حین رزمگشایی کردن هر کد و برگرداندن آن به زبان ماشین، زمان زیادتری نسبت به زبانهای نامبرده صرف میکند.
- چرا ما جاوا را با کاتلین مقایسه میکنیم؟
جاوا یک زبان برنامه نویسی متن-باز است که به توسعه دهندگان برای ساخت برنامههای اندرویدی کمک میکند. این زبان در کنار پایتون و جاوا اسکریپ یکی از زبانهای برنامه نویسی محبوب حال حاضر است. هر چند، در سالهای اخیر، کاتلین به علت خوانایی بالا و کمتر بودن میزان کد نویسی آن، در حال تبدیل شدن به زبان برنامه نویسی مورد ترجیح توسعه دهندگان میباشد.
کاتلین توسط گوگل در سال 2017 و 2019 به عنوان زبان رسمی اندروید انتخاب شده است و در حال ارتقاء برای تبدیل شدن به پر طرفدارترین زبان برای ساخت برنامههای اندروید است. بسیاری از توسعه دهندگان بر سر اینکه بین جاوا و کاتلین کدام کی برتر است، مجادلههایی داشتهاند. از این رو، محبوبیت این دو زبان باعث شد که ما و برنامه نویسان به مقایسه کاتلین و جاوا بپردازیم.
تفاوتهای کاتلین و جاوا
اکنون که راجع به کاتلین و جاوا با جزئیات و به صورت تمام و کمال توضیح دادهایم، زمان آن رسیده است که نگاهی به این رقابت مشهور بین جاوا و کاتلین بیندازیم.
تفاوت عظیم بین کاتلین و جاوا در دارا بودن ارزش تهی (null) میباشد. جاوا شامل پوینترهای استثتائات تهیای است که به توسعه دهندگان امکان مشخص کردن یک ارزش تهی و نسبت دادن آن به یک متغیر را میدهد. از سویی دیگر، در کاتلین، توسعه دهندگان نمیتواندن به اشیاء به صورت پیشفرض ارزش تهی را نسبت دهند. حتی اگر سعی کنید این کار را انجام دهید، در زمان کامپایل شدن، کد به مشکل بر خواهد خورد. هرچند اگر توسعه دهنده هنوز میخواهد متغیرش را نشانه گذاری کند، میتواند به طور مشخص آن را یک متغیر با قابلیت دریافت ارزش تهی اعلام کند. برای انجام این عمل نیز کافیست تنها یک علامت سوال در کد قرار دهید.
توابع الحاقی یکی دیگر از تفاوتهای عظیم بین کاتلین و جاوا هستند. جاوا توابع الحاقی ندراد. هر چند توسع هدهندگان میتوانند یک کلاس جدید بسازند و توابع را از کلاس والد (Parent) دریافت کنند. به همین دلیل نیز کارکرد کلاس موجود افزایش مییابد. از سویی دیگر اما کتالین را داریم که به توسعه دهندگان امکان بسط کلاس موجود (بدون گرفتن توابع از کلاس والد) را میدهد. توسعه دهندگاه ابتدا برای اجرای توابع الحاقی در کاتلی باید با استفاده از “.” یک پیشوند به نام کلاس مد نظر خود اضافه کنند.
- برنامه نویسی کاربردی
جاوا یک زبان برنامه نویسی شئ گرا است. در سال 2014، جاوا عبارات لامبادا (Lambada Expression) را معرفی کرد که با استفاده از آن میشد قطع نظر از تعلق تابع مورد نظر به هر نوع کلاسی، به ساخت توابع پرداخت. عبارات لامبادا را میتوانید بسته به نیاز اجرا کنید و این عبارات در جاوا به عنوان شئ تلقی میشوند. کاتلین یک زبان آماری ؟ است و از این رو با انواع مختلف توابع سازگار است.
وقتی صحبت از کد زدن به میان میآید، کاتلین در مواردی مانند مدیریت و خوانش کد، چندین پله از جاوا جلوتر است. دلیل برتری کاتلین بر جاوا از این لحاظ نیز کمتر بودن کدها در کاتلین است. از این رو احتمال برخوردن به ارور در مقایسه با جاوا کاهش مییابد. جاوا اما از آن سو، شامل کدهای طولانی و پیچیده است که این دو مورد فهم کدها را دشوار میسازد.
- پشتیبانی از Coroutineها
اگر بخواهیم راجع به پشتیبانی از Coroutineها در کاتلین و جاوا صحبت کنیم، باید بگوییم که Coroutineهای کاتلین امکان توسعه کد را در حین معلق نگه داشتن اجرای آن به توسعه دهندگان میدهد. توسعه دهندگان میتوانند به ادامه کد زنی بدون تغییری در کد خود ادامه دهند. از این طریق توسعه دهندگان میتوانند از ساخت رشتههای متعدد جلوگیری کنند و در مواقع نیاز این رشتهها را ایجاد کنند. کاتلین به دلیل داشتن Coroutineها، خلاصه و مفیدتر و تمیزتر میباشد. با توجه به این مورد، کاتلین زبان برنامه نویسی مورد ترجیح در رویارویی کاتلین و جاوا است.
- کلاسهای داده
توسعه دهندگان در جاوا ملزم به ساخت فیلدهایی (Field) هسند که اطلاعات را ذخیره میکنند. از آنجایی که کلاسها هیچ کاربردی در این زبان ندارند، برای ذخیره کردن داده از آنها استفاده میشود. اما از سویی دیگر، کاتلین راه آسانتری را برای یکپارچه کردن اطلاعات در اختیار شما قرار میدهد. این عمل با یکپارچه کردن کلمه کلیدی “data” در توضیحات کلاس انجام میشود. سپس کامپایلر توابع constructor و getter را به صورت خودکار تولید میکند.
در رویارویی کاتلین و جاوا، باید گفت که جاوا در تعریف کردن نام متغیرها توسط توسعه دهندگان کمی متفاوت است. این نیز به دلیل ناسازگاری با عملیات مد نظر است. از سویی دیگر، کاتلین از ویژگی Smart Cast برای نظارت بر Casting Checkها استفاده میکند. سیستم کاتلین که از درون تعبیه شده، به اندازه کافی بهینه است که به صورت خودکار علامت گذاری کند و از کست (cast)های مازاد اجتناب کند. Smart Cast به کمک کلید واژه “ischecks” تعبیه میشود.
- استثنائات Checked
جاوا از استثنائات Checked پشتییبانی میکند. هرچند توسعه دهندگان ملزم به تعریف کردن و گرفتن استثنائات هستند. از آنجایی که این فرآیند به شدت زمانبر است، میتواند به راحتی به کاری طاقت فرسا بدل شود. این استثنائات به Robustای بودن ساختار کد کمک میکنند و به توسعه دهندگان امکان اجتناب از خطاهای مختلف را میدهد. به طور خلاصه، استثنائات Checked در جاوا مزایا و معایب خود را دارند. راجع به کاتلین هم باید بگوییم که هیچ گونه استثناء Checkedای در این زبان وجود ندارد.
- Primitive Data Types (انواع دادههای اولیه)
در رابطه با انواع دادههای اولیه در کاتلین و جاوا باید بگوییم که دادههای اولیه در جاوا، در واقع دیتا تایپهای از پیش مشخص شدهاند. جاوا شامل هشت نوع داده اولیه متفاوت است. این دادههای اولیه شامل بایت، اعداد صحیح، double، ارزشهای بولی، short، اعدا اعشاری، کاراکترها و long هستند.
در کاتلین به محض فعال شدن یک داده اولیه، با آن به عنوان یک شئ رفتار میشود. از این رو میتوان گفت این فرآیند در کاتلین، فرآیندی خودکار است.
- تبدیل نوع ضمنی (Implicit conversions)
جاوا در هنگام رویارویی با دادههای ضمنی، امکان بتدیل نوع ضمنی را به ما ارائه میدهد. از سویی دیگر، کاتلین از تبدیل نوع ضمنی پشتیبانی نمیکند. بنابراین انواع دادههای ک.چک به دادههای بزرگتر تبدیل نخواهند شد. اما توسعه دهندگان میتوانند راهشان را به سمت به دست آوردن تبدیل نوعی که مد نظرشان است، پیدا کنند. توسعه دهندگان میتوانند با اجرا تبدیل نوعهای صریح (Explicit Conversions) برای رسیدن به تبدیل نوع مد نظرشان استفاده کنند.
- انواع وایلد کارد
جاوا انواع وایلد کاردها را ارائه میدهد. به راحتی و با استفاده از علامت سوال میتوانید از این وایلد کاردها استفاده کنید. با استفاده از یک علامت سوال، در واقع یک نوع داده ناشناخته یا صرفاً یک وایلد کارد را پیشنهاد میکنید. کاتلین اما از سویی دیگر وایلد کاردی ارائه نمیکند. به جای وایلد کارد، کاتلین به کاربران امکان استفاده کردن از یک نوع جایگزین آن را میدهد. این جایگزین از محل اعلان واریانس و برآوردهای نوعی (Type Projections) تشکیل شده.
- متغیرهای Field عمومی
از آنجاییکه متغیرهای Field عمومی به توسعه دهندگان امکان اصلاح کدهایشان را با توجه به ارائه میدهد، به شدت کارآمد است. توسعه دهندگان میتوانند حتی بدون ویرایش callerها، نحوه ارائه یک شئ را تغییر دهند. با انجام این کار، API عمومی تغییر نمیکند و برنامه هم نهگهداشتپذیری خود را حفظ میکند. در نتیجه، همانطور که توسعه دهنده ملزم میکند، Fieldها عمومی میمانند. برخلاف جاوا، کاتیلن حاوی Fieldهای عمومی نیست.
جمعبندی
نهایتا در نتیجه این کشمکش جاوا و کاتلین باید بگوییم که هر دو زبان برنامه نویسی، از زبانهای مورد علاقه برنامه نویسان هستند. هرجند با توجه به جریانات فعلی، کاتلین با وجود بسیار خوانا بودن و کدهای سادهترش، دست بالا را دارد.
اما مدت زیادی است که از جاوا استفاده میشود و جایگزین شدن آن به این زودیها با زبانی دیگر، سخت خواهد بود. با توجه به این که در این مقاله به تفاوتهای کاتلین و جاوا پرداختیم، امیدواریم که تصوری واضح از برتریها و ضعفهای هر یک از آنها به دست آورده باشید تا بتوانید زبان مناسب جهت کار کردن روی برنامه مورد نظرتان انتخاب کنید.
اتاق خبر مستر جانبی
منبع: https://techfars.com/227939/java-vs-kotlin-which-one-wins/