Kotlin - 현대적이고 간결한 JVM 언어

Kotlin은 JetBrains에서 개발한 현대적인 programming 언어로, Java와 100% 호환되면서 null safety, coroutine, 간결한 문법 등 생산성을 높이는 기능을 제공합니다.

Kotlin

• Kotlin은 JetBrains에서 개발한 현대적이고 간결한 programming 언어입니다.
  • 2011년에 처음 발표되었고, 2016년 1.0 version이 정식 release되었습니다.
  • 2017년 Google이 Android 공식 개발 언어로 채택하면서 널리 확산되었습니다.
• JVM에서 실행되며, Java와 100% 호환됩니다.
  • 기존 Java code, library, framework를 그대로 사용할 수 있습니다.
  • Java project에 Kotlin을 점진적으로 도입할 수 있습니다.
• JVM 외에도 JavaScript, Native로 compile 가능합니다.
  • Kotlin/JS : web frontend 개발.
  • Kotlin/Native : iOS, desktop application 개발.
  • Kotlin Multiplatform : 여러 platform에서 code를 공유.

설계 철학 : Pragmatic Language

• Kotlin은 학술적 언어가 아닌 실무를 위한 실용적인 언어입니다.
  • JetBrains가 Java로 IDE를 개발하면서 겪은 불편함을 해결하기 위해 만들었습니다.
  • 새로운 paradigm을 제시하기보다, 기존의 좋은 것들을 실용적으로 조합했습니다.
• Kotlin의 4가지 핵심 원칙 : Pragmatic, Concise, Safe, Interoperable.
  • Pragmatic : 이론보다 실무를 우선합니다.
  • Concise : boilerplate를 줄이고 의도를 명확히 표현합니다.
  • Safe : null safety 등 compile time에 오류를 잡아냅니다.
  • Interoperable : 기존 Java 생태계와 100% 호환됩니다.
• OOP와 FP를 상황에 맞게 혼합하는 multiparadigm 언어입니다.
  • 특정 paradigm을 강제하지 않고, 문제에 맞는 방식을 선택할 수 있습니다.

Kotlin의 핵심 특징

• Kotlin은 null safety, 간결한 문법, coroutine, 함수형 programming 지원 등 현대적인 언어 기능을 제공합니다.

Null Safety

• Kotlin은 type system 수준에서 null을 구분하여 NullPointerException을 방지합니다.
  • nullable type(?)과 non-null type을 명확히 구분합니다.
  • compile time에 null 관련 오류를 감지합니다.

var name: String = "Kotlin"    // non-null, null 할당 불가
var nickname: String? = null   // nullable, null 허용

// safe call operator
val length = nickname?.length  // nickname이 null이면 null 반환

// elvis operator
val len = nickname?.length ?: 0  // null이면 0 반환

• Java에서 흔히 발생하는 NullPointerException을 언어 차원에서 예방합니다.

간결한 문법

• Kotlin은 boilerplate code를 줄이는 다양한 문법을 제공합니다.

// data class : equals, hashCode, toString, copy 자동 생성
data class User(val name: String, val age: Int)

// singleton
object DatabaseConfig {
    val url = "jdbc:mysql://localhost:3306/db"
}

// string template
val message = "User: ${user.name}, Age: ${user.age}"

함수형 Programming 지원

• Kotlin은 first-class function, lambda, 고차 함수를 지원합니다.
  • collection 처리에 유용한 map, filter, reduce 등의 함수를 제공합니다.
  • immutable collection을 기본으로 사용하여 안전한 code 작성이 가능합니다.

val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)

// lambda와 고차 함수
val doubled = numbers.map { it * 2 }           // [2, 4, 6, 8, 10]
val evens = numbers.filter { it % 2 == 0 }     // [2, 4]
val sum = numbers.reduce { acc, n -> acc + n } // 15

// function type
val operation: (Int, Int) -> Int = { a, b -> a + b }

Extension Function

• 기존 class를 수정하지 않고 새로운 함수를 추가할 수 있습니다.
  • Java의 utility class 없이 자연스러운 문법으로 기능을 확장합니다.

// String class에 새로운 함수 추가
fun String.addExclamation(): String {
    return this + "!"
}

val greeting = "Hello".addExclamation()  // "Hello!"

Coroutine

• Kotlin은 언어 차원에서 coroutine을 지원하여 비동기 programming을 간편하게 처리합니다.
  • 비동기 code를 동기 code처럼 작성할 수 있습니다.
  • thread보다 가볍고 효율적입니다.

suspend fun fetchUser(): User {
    delay(1000)  // 1초 대기 (non-blocking)
    return User("Kotlin", 10)
}

fun main() = runBlocking {
    val user = fetchUser()
    println(user.name)
}

Java와의 비교

• Kotlin은 Java의 장점을 유지하면서 단점을 개선한 언어입니다.

flowchart LR
    subgraph java[Java]
        j1[장황한 문법]
        j2[Null 처리 수동]
        j3[Checked Exception]
    end

    subgraph kotlin[Kotlin]
        k1[간결한 문법]
        k2[Null Safety 내장]
        k3[Unchecked Exception만]
    end

    java --> kotlin

// smart cast 예시
fun printLength(obj: Any) {
    if (obj is String) {
        // obj가 자동으로 String으로 cast됨
        println(obj.length)
    }
}

Kotlin 활용 분야

• Kotlin은 Android, server-side, multiplatform 등 다양한 분야에서 활용됩니다.

Android 개발

• Google의 공식 지원으로 Android 개발의 표준 언어가 되었습니다.
  • Android Studio에서 Kotlin을 완벽히 지원합니다.
  • Jetpack Compose는 Kotlin 전용으로 설계되었습니다.

Server-side 개발

• Spring Framework와 완벽히 호환되어 server-side 개발에 적합합니다.
  • Spring Boot, Spring WebFlux와 함께 사용됩니다.
  • Ktor는 Kotlin 전용 경량 web framework입니다.

@RestController
class UserController(private val userService: UserService) {

    @GetMapping("/users/{id}")
    suspend fun getUser(@PathVariable id: Long): User {
        return userService.findById(id)
    }
}

Multiplatform 개발

• Kotlin Multiplatform으로 여러 platform에서 code를 공유할 수 있습니다.
  • business logic을 한 번 작성하고 Android, iOS, web에서 재사용합니다.
  • platform별 UI는 각각 구현하고, 공통 logic만 공유하는 방식입니다.

flowchart TD
    common[Shared Kotlin Code]
    android[Android App]
    ios[iOS App]
    web[Web App]

    common --> android
    common --> ios
    common --> web

Reference

• https://kotlinlang.org/docs/home.html
• https://developer.android.com/kotlin