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株式会社ソニックムーブAdvent Calendar 2017

Day 23
@paulbarre(バレ ポール)

KotlinでAndroid開発

Last updated at Posted at 2017-12-22

この記事は 株式会社ソニックムーブ Advent Calendar 2017 23日目の記事です。
株式会社ソニックムーブ
https://www.sonicmoov.com
島根事業所のFacebook
https://www.facebook.com/sonicmoov.shimane

はじめに

先日島根県松江市で行われた「フロントエンド勉強会 in 山陰#03」イベントに参加し、KotlinでAndroid開発について発表をさせていただきました。発表の資料も公開したので、ぜひご覧ください。Kotlin+Android
はじめてのブログの記事ですが、発表した内容をこちらも説明したいと思います。

IMG_0174.JPG

Kotlin

KotlinはJetbrains社が開発しているオブジェクト指向プログラミング言語です。ちなみに、Android StudioがベースしているIntelliJ IDEAのIDEもJetbrains社が開発しています。
Kotlinの特徴をいくつかまとめます：

  • 関数型と静的方付けの言語である
  • Apache 2.0ライセンスに基づいてオープンソースのプロジェクトである（Github）
  • Java仮装マシン（JVM）上で動く
  • Javaとの互換性は100%

ちなみに、Kotlinを開発しているチームがロシアにいて、コトリンはロシアにある島の名前です。

履歴

今までのKotlinの大きいマイルストーンを下記にまとめます。

  • 2010年：Kotlinの開発開始
  • 2011年7月20日：Jetbrains社がKotlinを開発することを発表しました
  • 2012年2月14日：Apache 2.0ライセンスに基づいてオープンソース化になりました
  • 2016年2月15日：Kotlin v1.0リリース
  • 2017年5月17日：Google I/OでAndroidアプリ開発に当たって第一級言語の一つ選定

Android世界

KotlinでAndroid開発ができることになってから、Kotlinで開発したアプリがどんどん増えていますね。

apps_made_with_kotlin.png
参考：Androidデベロッパー Kotlin and Android

Slack、Redditなど、最近の人気のアプリも入っています。

Kotlinの機能

当記事ではKotlinの入門の話をするつもりではありませんが、一応自分が気に入った機能を紹介します。

基本の関数

例として加算する関数を書きます。

Kotlin
fun add(x: Int, y: Int): Int {
    return x + y
}

Kotlinではもし関数中に一つだけのオペレーションがあれば、括弧を外しても問題ないです。

Kotlin
fun add(x: Int, y: Int): Int = x + y

また、型推論があるので、結果の型が決まってるから、下記のように実装もできます。

Kotlin
fun add(x: Int, y: Int) = x + y

Java、Cなどと比べると、コードの量がかなり減りますね。

Nullable

Javaエンジニアがよく知っているNullPointerExceptionの例外を予防するため、KotlinがNull安全（Null safety）用のNullableを提供します。

Javaの場合下記のコードで例外が発生します。

Java
MyClass ins = null;
ins.toString();

例外が発生しないためKotlinでNullableを使えます。Nullable型はnullになる可能性の変数の型です。クエスチョンマーク?で宣言します。

Kotlin
var ins: MyClass? = null
ins?.toString()

毎回insのメソッドを参考する時に、ins?.でnullかどうかを確認します。

プログラムをコンパイルする時にnullのチェックをしていない場合はコンパイルエラーが発生しますので、チェックの漏れがこれでなくなります。

Kotlin
val a: MyClass = null //コンパイルエラー
val b: MyClass? = null
b.toString() //コンパイルエラー

when

KotlinのwhenはJavaやCなどのswitch代わりのキーワードです。

Kotlin
fun cases(obj: Any) {
    when (obj) {
        1 -> println("One")
        "Hello" -> println("Greeting")
        is Long -> println("Long")
        !is String -> println("Not a string")
        else -> println("Unknown")
    }
}

whenの特徴は他にもあります：

  • whenが値を戻す
  • 戻り値は自動でキャストされます
  • 引数は必須ではありません

上記の３点を含めて、下記のように実装ができます。

Kotlin
val res = when {
    x in 1..5 -> "X between 1 and 5"
    s.contains("Hello") -> "Greeting"
    else -> "Unknown"
}

拡張関数

既存のクラスを拡張したい際に、拡張関数という機能を使えます。
例としてMutableListクラスに２つの持っているエレメントを取り替えたい時、下記のように実装ができます。

Kotlin
fun<T> MutableList<T>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1]
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

拡張プロパティ

関数と同様に既存のクラスのプロパティの宣言も可能です。

Kotlin
val<T> List<T>.lastIndex: Int
    get() = size - 1

Androidでどうなる？

KotlinでAndroid開発する場合、Javaの場合と比べて説明します。

シンプル

まずJavaよりシンプルに実装が出来ます。２つのパターンを説明します。

データクラス

Javaの場合モデルクラスを開発する際は、getやsetやtoStringなどの関数も含めて実装をしないといけません。

Java
public class Person {
    
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

Kotlinの場合はdata classを使います。

Kotlin
data class Person(val name: String, val age: Int)

上記のコードで下記のメソッドが自動で定義されます。

  • get
  • set
  • toString
  • hashCode
  • equals
Kotlin
val p1 = Person("Michel", 30)
val p2 = Person("Michel", 30)
println(p1.equals(p2)) // true

ラムダ式

例として、画面のレイアウトのコンポーネントにonClickリスナーを設定する際のコードを説明します。

Java
view.setOnClickListener(new OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        doSomething();
    }
});

上記のコードをKotlinへ単純に変換すると下記のコードになります。

Kotlin
view.setOnClickListener(object: OnClickListener {
    override fun onClick(v: View) {
        doSomething()
    }
})

OnClickListenerというインターフェースが一つのメッソッドだけを定義していますので、下記のようにシンプルになります。

Kotlin
view.setOnClickListener({ view -> doSomething() })

viewの引数を使っていないので、下記のように実装できます。

Kotlin
view.setOnClickListener({ doSomething() })

setOnClickListenerの引数は一つしかないため、ラムダ式で書いても大丈夫です。

Kotlin
view.setOnClickListener { doSomething() }

便利なツール

自分が使ったツールを紹介します。

  • Kotlin Android Extensions
  • Ankoライブラリ

Kotlin Android extensions

このプラグインのおかげで、Androidエンジニアのよく知ってるfindViewByIdが不要になります。
例として、TextViewのtextの設定の実装を説明します。

activity_main.xml
<TextView
    android:id="@+id/hello" />

上記のTextViewにアクセスするため、JavaでビューのfindViewByIdを呼んで、キャストをしないといけません。

Java
TextView view = (TextView) findViewById(R.id.hello);
view.setText("Hello!");

Kotlin Android Extensionsを使うことでJavaの場合よりシンプルに書くことができます。

Kotlin
import kotlinx.android.synthetic.<layout>.*

...

hello.text = "Hello!"

インポートを追加した上で全てのidを持ってるレイアウトのコンポーネントにアクセスが出来ます。キャストも不要で直接TextViewの関数を呼べます。

参考：Kotlin Kotlin Android Extensions

Ankoライブラリ

KotlinでAndroid開発しますと、ネット上で検索する時にAnkoがよく出てくるライブラリの名前です。
このライブラリではいくつかの機能が提供されていますが、２つの気に入った機能を説明します。

参考：Anko Github

Anko layouts（DSL）

Anko Layoutsで直接Kotlinのコード内にレイアウトの定義ができます。

Kotlin
verticalLayout {
    val name = editText()
    button("Say Hello") {
        onClick { toast("Hello, ${name.text}!") }
    }
}

個人の意見ですが、レイアウト（ビュー）とアクティビティやフラグメント（コントローラー）をできるだけに別けた方がいいと思いますので、XMLでのレイアウトの方がいいと思います。ただし、場合によって便利の時もあるかと思っております。

Anko Intent

またシンプルの話になりますが、Ankoを使うとIntentの宣言がかなりしやすくなります。
Kotlinでパラメーターを持つIntentでActivityをスタートするコードは下記になります。

Kotlin
val intent = Intent(this, SomeOtherActivity::class.java)
intent.putExtra("id", 5)
intent.setFlag(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP)
startActivity(intent)

AnkoのIntentを使えば、下記のコードが出来ます。

Kotlin
startActivity(intentFor<SomeOtherActivity>("id" to 5).singleTop())

JavaからKotlinへ

KotlinはJavaとの互換性が100%で、プロジェクト内に両言語のファイルがあっても可能です。それでは、既存のJavaアプリをKotlinに変換することが一歩一歩でできます。
あと、Android Studioが便利なサポートも提供しています。例としてStackoverflowとかでコードをコピーして、Android Studioにペーストすると、下記のダイアログが出てきます。

スクリーンショット 2017-12-20 10.18.28.png

Last but not least、Android StudioでJavaのファイルを開いたままでCodeメニューからConvert Java File to Kotlin FileオプションからIDEに任せて言語の変換が可能です。

as_java_to_kotlin.png

気になったところ

Kotlin

条件演算子がない
なかなか条件演算子を使うことになれたら、ないとちょっと面倒だと思います。一応Kotlinで下記の実装ができます。

Kotlin
val res = if (i > 0) "positive" else "negative"

Swiftみたいのguard letがない
Swiftで実装しますと、guard letがかなり便利だと思っています。Kotlinではそういうものはありませんので、ちょっと残念だと思います。

Swift
guard let obj = obj {
    return
}
doSomething()

一応guard letみたいなコードが出来ますが、あまり宜しくないと感じています。

Kotlin
obj?.let {
    doSomething()
} ?: run {
    return
}

letはSwiftと違う
Swift言語の場合、
同一のif条件でいくつかのletを使って条件を確認できます。Kotlinで同じのletチェックがありますが、ifに入れず、ネストでしか設定ができません。

Swift
if let a = a, let b = b {
    a.doSomething()
    b.doSomething()
}

同じのコードをKotlinで下記になります。

Kotlin
a?.let {
    b?.let {
        a.doSomething()
        b.doSomething()
    }
}

ただし、if条件でnullチェックをしますと、Nullableの関数を呼ぶ時またチェックは要りませんので、下記の実装が十分だと思います。

Kotlin
if (a != null && b != null) {
    a.doSomething()
    b.doSomething()
}

Android

KotlinでAndroidの開発に関しては、下記の２点を気になりました：

  • Javaよりビルド時間が遅い（
参考）
  • Javaよりパッケージファイルのサイズが大きい

Androidデベロッパーのオフィシャルサイトを参考しますと（参考）：

The Kotlin runtime adds about 7,000 methods and ~1MB to your debug APK.

アプリにもよると思いますが、以上の点を気にする方は検討した方がいいかもしれませんね。

まとめ

AndroidでKotlinに変換すると習慣も変わらないといけませんが、IDEのフルサポートとJavaとの互換性で凄く楽です。
スムーズに変換ができますから、スムーズにKotlinを学べると思います。
あと、Swiftの経験を持ってる方におすすめしますね。SwiftからJavaよりKotlinがありだと思います。

個人ではまだ試していませんが、Android Studio 3.0からJava 8のサポートが始まります。Kotlinが苦手の方はそちらを考えてもいいかもしれません。ただし、まだJava 8のフルサポートがされていないため、まだ早いかと思います。

参考

Kotlin
のオフィシャルサイト
https://kotlinlang.org/

サンプルが沢山入っているKotlinのオンラインコンソール
https://try.kotlinlang.org


KotlinプロジェクトのGithub

https://github.com/JetBrains/kotlin


Kotlin Android Extensions
https://kotlinlang.org/docs/tutorials/android-plugin.html

AnkoプロジェクトのGithub
https://github.com/Kotlin/anko

Kotlin vs Java: Compilation speed（ブログ）
https://medium.com/keepsafe-engineering/kotlin-vs-java-compilation-speed-e6c174b39b5d

AndroidでJava 8サポート
https://developer.android.com/studio/write/java8-support.html

参考になれるおすすめするブログ

https://antonioleiva.com


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