آموزش برنامه نویسی کاتلین، یادگیری آسان و لذت بخش

آموزش برنامه نویسی کاتلین 

زبان های برنامه نویسی، اصلی ترین و شاید تنها راه ورود به دنیای تکنولوژی و رقم زدن اتفاقات خارق العاده هستند. یکی از محبوب ترین زبان هایی که موجب اقبال بلند برنامه نویسان شده، کاتلین است. با این که مدت زیادی از ارائه این زبان نمی گذرد، اما بازار آموزش برنامه نویسی کاتلین به شدت داغ شده است و هر کسی که با برنامه نویسی آشنایی دارد، می خواهد مزه کار با آن را بچشد. 

کاتلین به عنوان یک زبان برنامه‌ نویسی جدید و جذاب توانسته افراد بسیاری را به سمت دنیای کد نویسی هدایت کند. اما مگر این زبان چیست و چه ویژگی ها و مزایایی دارد که اینطور همه توجهات را به خود جلب کرده است؟ در ادامه شما را با کاتلین بیشتر آشنا می کنیم و کاری خواهیم کرد که از مقدماتی ترین مفاهیم تا پیچیده ترین مباحث آن را به آسانی بیاموزید و تجربه ای فراتر از یادگیری به دست آورید. اگر آماده شروع یک سفر هوشمندانه و پر از شور و هیجان هستید، پس تا انتها همراه ما باشید. 

شروع آموزش برنامه نویسی کاتلین، از چیستی تا چرایی

اولین گام برای آموزش برنامه نویسی کاتلین، این است که بدانید این زبان برنامه نویسی چیست و چه ماهیتی دارد، از کجا آمده و برای انجام چه کار هایی می توانید از آن کمک بگیرید. کاتلین یک زبان برنامه نویسی شی گرا است و تایپ آن نیز ایستا است. این زبان قدرتمند، سازگاری بالایی دارد و می تواند با ماشین مجازی جاوا (JVM)، کتابخانه های کلاس جاوا و اندروید همکاری کند. 

این زبان را ابتدا با هدف بهبود زبان برنامه نویسی جاوا ایجاد کرده و توسعه دادند و اغلب نیز با جاوا استفاده می شد. علی رغم اینکه Kotlin زبان توسعه ترجیحی برای اندروید است، اما مدتی نگذشت که مزایای بسیار آن موجب شد تا به عنوان جایگزینی برای جاوا شناخته شود و در بسیاری از پروژه های نرم افزاری نیز بدون حضور جاوا شگفتی ساز شود. 

تاریخ تولد کاتلین نیز به سال 2011 بر می گردد. JetBrains، یکی از بزرگ ترین شرکت های ارائه دهنده IDE یا همان نرم افزار های توسعه جاوا، شرکتی است که اقدام به ایجاد و ارائه آن کرد. اما چه شد که یک جایگزین تازه برای جاوا که یک زبان برنامه نویسی کاربردی و حرفه ای بود، پیدا شد؟ 

داستان تولد این زبان برنامه نویسی به زمانی بر می گردد که دیمیتری جمروف (Dmitry Jemerov) که توسعه دهنده کاتلین است، نتوانست ویژگی را که می خواست در جاوا پیدا کند. آقای جمروف با کمی بالا و پایین به Scala رسید. اگر بخواهیم خیلی خلاصه Scala را معرفی کنیم، باید بگوییم که زبان دیگری است که روی ماشین مجازی جاوا یا همان JVM، اجرا می شود. این زبان به ویژگی که می خواست، نزدیک بود. اما مشکلی وجود داشت که آن هم چیزی نبود جز صرف زمان زیاد برای کامپایل کردن. 

دیمیتری جمروف نیز مانند هر برنامه نویس دیگری به دنبال زبان برنامه نویسی بود که تمام ویژگی‌ های موجود در زبان‌ های برنامه‌ نویسی مدرن‌ تر را داشته باشد، قابلیت اجرا روی JVM را داشته باشد و به سرعت جاوا نیز کامپایل شود. بنابراین او تصمیم گرفت دست به کار شود و زبان خود،یعنی Kotlin را ایجاد کند. 

Kotlin به عنوان جایگزینی برای جاوا در سیستم عامل اندروید طراحی شده بود. 8 سال بعد از انتشار آن و در سال 2019، گوگل سر انجام با توسعه دهنده اولی و اصلی آن Jemerov و اکثر توسعه دهندگان اندروید به تفاهم رسید و اعلام کرد که Kotlin زبان ترجیحی جدیدی برای توسعه برنامه های اندروید است. البته این ها تنها اتفاقاتی نیست که برای این زبان رخ داده باشد و داستان های دیگری نیز وجود دارد. در ادامه تاریخچه این زبان را مفصل تر خواهیم گفت. 

کاتلین چگونه کار می کند؟ 

در بخش قبل درباره تشابه زیاد بین کاتلین با جاوا و اسکالا گفتیم. مشابه این دو زبان، کاتلین نیز یک زبان با تایپ ایستا است. که در آن بررسی انواع متغیرها در طول زمان کامپایل انجام می شود. اما ایستا بودن یک زبان برنامه نویسی چه مزیت هایی می تواند داشته باشد؟ 

مزیت اصلی یک زبان برنامه نویسی با تایپ ایستا محافظت از برنامه نوشته شده در برابر خطا های زمان اجرا و خطا های زمان اجرای سریع تر است. شاید بپرسید لزوم این محافظت در چیست؟ علت این امر آن است که کامپایلر انواع داده‌ های مورد استفاده خود را دقیق می‌ شناسد و می‌ تواند با تکیه بر این اطلاعات، برنامه های با کد های بهینه‌سازی شده، تولید کند.

در برابر این زبان های ایستا، زبان های پویا قرار دارد. این زبان های برنامه نویسی را می توان به صورت پویا تایپ کرد. منظور از پویا بودن این است که کامپایلر در زمان اجرا، بر اساس مقداری که به یک متغیر داده شده است، یک متغیر را مشخص می کند. 

یک مثال خوب از یک زبان برنامه نویسی تایپ پویا، زبان برنامه نویسی پایتون است. در پایتون، برنامه‌ نویسان می‌ توانند کد های خود را سریع‌ تر بنویسند، چرا که نیازی به تعیین انواع متغیر در هر بار اجرای کد ندارند و می توانند با کم ترین تعداد کد، همان برنامه را پیاده سازی کنند. زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت نیز یک زبان با تایپ پویا است، بنابراین وقتی متغیری را تعریف می کنید، نیازی به تعیین نوع آن ندارید و کامپایلر به جای شما این کار را انجام می دهد.

Kotlin به عنوان یک زبان تایپ ایستا، ابتدا برای اجرا در ماشین مجازی جاوا یا همان JVM طراحی شد. با این وجود، امکان کامپایل کد های Kotlin در جاوا اسکریپت نیز وجود دارد. علاوه بر این، Kotlin native به برنامه‌ نویسان اجازه می‌ دهد تا کد Kotlin را در باینری‌ های بومی (native binaries) نیز کامپایل کنند. 

شاید این سوال در ذهنتان شکل گرفته است که native binaries چیست؟ native binaries یعنی برنامه ای که فقط برای پلتفرم سخت افزاری که روی آن اجرا می شود، کامپایل شده است. قطعا یک مثال می تواند درک native binaries را آسان تر کند. مثال ما یک برنامه ویندوزی است که فقط برای اجرا در ویندوز طراحی شده است و یک باینری بومی یا همان native binaries به حساب می آید. 

منظور از باینری نیز برنامه ای است که پس از کامپایل شدن کد های منبع اجرا می شود و به زبان ماشینی که سیستم عامل و CPU می توانند بفهمند، کد ها را بر می گرداند. تمامی این فایل‌ ها اجرایی هستند و با هدف اجرای بومی در یک سیستم عامل خاص ایجاد شده‌ اند و می‌ توانند بدون JVM نیز اجرا شوند. باینری های بومی کاتلین می توانند روی macOS، iOS، tvOS، watchOS، Linux، Windows و Android NDK اجرا شوند. در نهایت، کاتلین یا بایت کد جاوا، کد سازگار با جاوا اسکریپت یا باینری های بومی را بر اساس پلتفرم هدف تولید می کند.

چرا آموزش برنامه نویسی کاتلین را باید در اولویت قرار دهید؟

با پیشرفت تکنولوژی و فراگیر شدن برنامه نویسی، خیلی از کسب و کار ها علاقه مند به شخصی سازی هستند و می خواهند دانش و فناوری را به کار بگیرند و برنامه ها و سایت هایی مختص به خود داشته باشند. این کار شاید در نگاه اول خیلی آسان باشد، اما در واقع کاری پر از چالش و استرس است. آمار ها نشان می دهد، حدود 2.55 میلیون برنامه در فروشگاه Google Play تا کنون بارگذاری شده است و تعداد این برنامه‌ ها همچنان در حال افزایش است.

اگر شما هم مانند صاحبان این 2.55 میلیون برنامه می خواهید فعالیت خود را خیلی حرفه ای تر ادامه دهید، پس نیاز به ساخت یک اپلیکیشن حرفه ای دارید. خیلی از افراد هم علاقه مند به گره گشایی از کار صاحبین کسب و کار ها هستند و می خواهند خواسته آن ها را مهیا کنند. اگر شما هم جزو افرادی هستید که می خواهند مشکلات دیگران را حل کنند، پس باید کاتلین را مانند یک حرفه ای بیاموزید. 

فرقی هم نمی کند در مرحله شروع هستید یا به دنبال گسترش مهارت های خود، در هر دو صورت شما باید Kotlin را یاد بگیرید. قطعا می پرسید که چرا کاتلین را یاد بگیریم و روی زبان های برنامه نویسی دیگر سرمایه گذاری نکنیم؟ در ادامه می خواهیم به این سوال کلیدی پاسخ دهیم.

قطعا شما بهتر از هرکسی می دانید که توسعه برنامه های اندرویدی به این زودی ها متوقف نخواهد شد تا زمانی که برند های بزرگ دنیا برای سیستم عامل تلفن های همراه خود از اندروید استفاده کنند، استفاده از این زبان برنامه نویسی به هیچ عنوان متوقف نمی شود.

آمار های منتشر شده نشان می دهد تعداد کاربران سیستم عامل اندروید در دهه گذشته به طور چشمگیری در حال افزایش بوده است. اندروید در دهه گذشته بیشترین سهم بازار سیستم‌ عامل گوشی‌ های هوشمند را به دست آورده است و موجب افزایش تعداد کاربران این سیستم عامل شده است. در حال حاضر تعداد افرادی که از گوشی هایی با سیستم عامل اندروید استفاده می کنند 73 درصد است و تفاوت بسیار زیادی با تعداد کاربران سیستم عامل IOS دارد. در مورد اینکه چرا یادگیری Kotlin را باید در اولویت خود قرار دهید، دلایل بسیاری وجود دارد، که آن ها را در ادامه آورده ایم. ‌

آسان برای یادگیری

یکی از کلیدی ترین عواملی که در انتخاب زبان های برنامه نویسی برای یادگیری موثر است، میزان سختی و آسانی آن در یادگیری است. اگر از افرادی باشید که قبلا با زبان های برنامه نویسی کار کرده اند و دید برنامه نویسی دارند،درک و یادگیری Kotlin تقریباً بدون دردسر خواهد بود.

این زبان برنامه نویسی در کنار قدرتمند بودن، نحو و طراحی ساده ای دارد و به همین دلیل حتی افرادی که تجربه برنامه نویسی هم ندارند و می خواهند به تازگی وارد این حوزه شوند، مناسب است. قطعا این مورد یک دلیل کلیدی برای شروع آموزش زبان کاتلین است که چرا کاتلین به عنوان زبان اصلی برای توسعه برنامه اندروید از جاوا پیشی گرفته است و به نوعی می توان گفت به یک جایگزین برای آن تبدیل شده است و یادگیری آن به یک امر واجب تبدیل شده است.‌

علاوه بر این موارد، کاتلین شامل کتابخانه وسیعی است و توسط جامعه بزرگی از  توسعه‌ دهندگان پشتیبانی می شود. تمامی این موارد نیز موجب شده پیدا کردن منابع مورد نیاز برای یادگیری و تسلط بر این زبان برنامه نویسی برای توسعه‌ دهندگان آسان شود.

قابلیت همکاری و ادغام با جاوا

یکی از بزرگ‌ ترین مشکلاتی که هر برنامه نویسی حین انتخاب زبان برنامه نویسی جدید با آن رو به رو است، این است که اگر پروژه‌ ای دارند یا به‌ عنوان یک همکار به صورت تیمی کار می‌ کنند، باید خیلی چیز ها را جا به جا کنند و به اندازه مهاجرت به یک کشور یا قاره دیگر سختی بکشند. زیبایی Kotlin این است که می تواند 100٪ با جاوا همکاری کند.

Kotlin به طور کامل با جاوا سازگار است. منظور از سازگاری این است که شما به عنوان یک برنامه نویس کاتلین که قبلا با جاوا مقداری از پروژه را نوشته اید، لازم نیست به سرعت استفاده از جاوا را متوقف کنید یا همه کد ها را جایگزین یا تعویض کنید. شما می توانید از هر دو این زبان ها استفاده کنید.

توسعه دهندگان می توانند به راحتی از هر دو این زبان ها در یک مجموعه کد استفاده کنند. این ویژگی به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا کد های جدید خود را با استفاده از کاتلین بنویسند و آن ها را به صورت یکپارچه با کد های جاوایی که قبل تر نوشته شده است، ادغام کنند.

وجود برنامه های افزودنی

توابع و افزونه های کاتلین، راهی طلایی و البته سریع برای اضافه کردن قابلیت های مختلف به کلاس های موجود این زبان و حتی کلاس های جاوا هستند که این یعنی شما  دیگر نیازی به باز نویسی کامل در Kotlin ندارید، اما اگر بخواهید این کار را هم انجام دهید، شرایط برای شما مساعد است.

با آموزش کاتلین، شما می‌ توانید از ویژگی‌ های قدرتمند آن بدون کنار گذاشتن مهارت‌ هایی را که حین ساخت پروژه هایتان کسب کرده اید، استفاده کنید. این ویژگی بازیابی نما ها از Activities ،Fragments و Views را به روشی یکپارچه فراهم می‌ کند. علاوه بر آن، یک کش نمای محلی نیز ایجاد می کند. یکی از این پسوندها "Synthetic Extension" است.

عدم وجود استثنای اشاره گر تهی 

یکی از مشکلات و معضلات مهم در جاوا، Null Pointer Exception بودن آن است. وجود این ویژگی منجر به از کار افتادن مکرر برنامه های اندروید می شود که این امر در بلند مدت، موجب دور شدن کاربران از آن برنامه و در نهایت حذف آن می شود.

قطعا هر توسعه دهنده ای برای یک بار هم که شده، با این مشکل مواجه شده است. البته این مشکل تا زمانی یک معضل مهم به حساب می آمد که کاتلین، هنوز عرضه نشده بود. زبان برنامه نویسی کاتلین کاملاً بی خطر است و از وقوع این اتفاق ناگوار جلوگیری می کند. وجود این مزیت به تنهایی باعث شده که بسیاری از توسعه دهندگان از جاوا به کاتلین کوچ کنند تا دیگر با این معضل برخورد نداشته باشند.  

‌قابل اعتماد و ایمن بودن

قطعا وجود استثناء اشاره گر تهی تنها عامل مهم برای یادگیری کاتلین نیست. Kotlin بسیار امن تر و قابل اعتماد تر از جاوا است. ماهیت این زبان به گونه ای است که مشکلات آن قابل پیشگیری است و احتمال وجود باگ های خطرناک و خطا های سهمگین در کاتلین بسیار کمتر است. خطا هایی که حین کد نویسی با کاتلین رخ می دهند، در طی فرآیند کامپایل شناسایی می شوند که قطعا این یک مزیت بزرگ درباره  قابل اطمینان بودن کاتلین نسبت به جاوا است. 

پشتیبانی قوی

بر خلاف اینکه آموزش برنامه نویسی کاتلین و استفاده از آن در چند وقت اخیر افزایش چشمگیری داشته است، اما مدت زمان زیادی است که به وجود آمده و توسعه دهندگان بسیاری از آن نهایت استفاده را برده اند. همین عامل نیز موجب شکل گیری پشتیبانی قوی برای این زبان شده است.

Kotlin روز به روز با هجوم توسعه دهندگان بیشتری رو به رو است. ناگفته نماند این زبان خفن و همه فن حریف، به طور رسمی توسط خود گوگل نیز پشتیبانی می شود. Google پشتیبانی رسمی خود از Kotlin را در ماه مه 2017 را رسما اعلام کرد. قطعا پشتیبانی بزرگ ترین کمپانی تکنولوژی دنیا از یک زبان برنامه نویسی، نشان از برتری آن زبان دارد. 

منابع با کیفیت بسیار برای یادگیری

آموزش Kotlin گزینه مناسبی برای ورود به دنیای برنامه نویسی است، چرا که منابع با کیفیت بسیاری برای شروع این سفر به دنیای برنامه نویسی وجود دارد. خبر خوشی که برای شما دوست عزیز داریم، این است که آکادمی درسمن نیز برای این زبان خارق العاده یک دوره فوق العاده را آماده کرده است. 

دوره کاتلین درسمن، شما را از صفر این زبان را پوشش داده است و کاربردی ترین مباحث کاتلین را در اختیار شما قرار داده است. با شرکت در این دوره شما کاتلین را به صورت کاملا عملی یاد می گیرید و پس از آن به هیچ دوره دیگری نیاز ندارید و می توانید شروع به کد نویسی اپلیکیشن های اندرویدی ساده کنید. حتما سرفصل های این دوره را بررسی کنید تا متوجه شوید که چه اتفاقاتی در این دوره رخ داده و با فرا گرفتن آن چه ارزش هایی را به دست می آورید. 

چند پلتفرمی بودن 

JetBrains در سال 2020، Kotlin Multiplatform یا همان چند پلتفرمی بودن را به عنوان یک ویژگی اضافی با اهمیت بالا را به این زبان اضافه کرد تا توسعه دهندگان با استفاده از آن بتوانند فراتر از توسعه برنامه اندروید قدم بردارند. 

Kotlin Multiplatform به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که از یک مجموعه کد واحد برای توسعه برنامه ها تحت سیستم عامل های iOS و Android استفاده کنند. این یک تغییر بالقوه برای بازی کد نویسی است که موجب شد کاتلین به یکی از برترین زبان‌ های برنامه نویسی موجود، تبدیل شود.

مختصر و خواندنی بودن

کاتلین زبانی است که تاکید زیادی بر خوانایی کد دارد، چرا که وجود این ویژگی در صنعت برنامه نویسی، بسیار مهم است. چه برای توسعه برنامه های وب یا برنامه های تلفن همراه، در هر دو صورت خوانایی کد نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. کاتلین برای برنامه نویسان، جعبه ابزار وسیع و حرفه ای را فراهم کرده است که می توانید با استفاده از آن کد هایی با خوانایی بالا بنویسید.

فهرست کردن همه ویژگی های غنی موجود در این زبان، غیر ممکن است. با این حال، در اینجا تعدادی از اصلی ترین و مهم ترین ویژگی هایی منحصر به فرد این زبان را آورده ایم تا با آن ها آشنا شوید. 

• توابع بیان
• توابع پسوند
• توابع Infix
• کلاس های داده
• وقتی عبارات
• اضافه بار اپراتور

پشتیبانی از IDE های مختلف و ابزارهای SDK

Kotlin با محیط های توسعه یکپارچه (IDE) و کیت های توسعه نرم افزار (SDK) نیز سازگاری دارد. این ویژگی باعث شده تا توسعه دهندگان به راحتی آموزش زبان برنامه نویسی کاتلین را در جریان کار خود قرار دهند و از ابزار های موجود برای آن استفاده کنند. توسعه دهندگانی که با کاتلین کار می کنند، می توانند از IDE های محبوبی مانند Android Studio ،Eclipse، و IntelliJ IDEA استفاده کنند.

پایگاه کد پایدار و فشرده

از دیگر ویژگی هایی که باعث شده آموزش برنامه نویسی کاتلین، بیش از پیش داغ شود، پایگاه کد پایدار و فشرده آن است. شاید این قضیه را ندانید اما کاتلین به دلیل پایگاه کد پایدار و فشرده خود شناخته شده است. طراحی این زبان به گونه ای است که برنامه نویسان را تشویق می کند تا کد های مختصر و خوانا بنویسند.

کد هایی که نگهداری و ادیت آن ها به مرور زمان آسان تر هم می شود. همچنین، این زبان قدرتمند، دارای مدیریت خطای قوی و ویژگی‌ های ایمنی است که به توسعه‌ دهندگان کمک می‌ کند از خطا های رایج در برنامه‌نویسی جلوگیری کنند.