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プログラマー向け Kotlin ブートキャンプ 1: スタートガイド

この Codelab は、プログラマー向け Kotlin ブートキャンプコースの一部です。Codelab を順番に進めていくと、このコースを最大限に活用できます。理解度によっては、特定のセクションの概要を読むだけで済む場合があります。このコースは、Kotlin を学習し、オブジェクト指向言語を習得したいプログラマーを対象としています。

はじめに

プログラマー向け Kotlin ブートキャンプコースでは、Kotlin プログラミング言語について学習します。この Codelab では、Kotlin プログラミング言語によるプログラミングの利点について学習し、最初のレッスンに備えるために IDE をインストールします。

このコースは、オブジェクト指向言語を理解し、Kotlin について詳しく学びたいプログラマーを対象としています。C# を熟知している場合は、Kotlin の一部の機能が使い慣れたものになります。主に Java プログラミング言語に習熟している方にとって、コードがどれほど簡潔で読みやすいかに驚かれるでしょう。

2017 年以降、Google は Android アプリの開発で Kotlin を公式にサポートしてきました。Android デベロッパーブログでのお知らせをご覧ください。このコースは、Android Kotlin の基礎を前提としています。

前提となる知識

以下について把握しておく必要があります。

Java や C# など、オブジェクト指向で静的な型の最新のプログラミング言語の基本
1 つ以上の言語でクラス、メソッド、例外処理を使用してプログラミングする方法
IntelliJ IDEA、Android Studio、Eclipse、Visual Studio などの IDE の使用

学習内容

Kotlin REPL（Read-Eval-Print Loop）インタラクティブシェルの使用方法
Kotlin コードの基本構文

演習内容

Java Development Kit（JDK）と IntelliJ IDEA をインストールし、Kotlin の新機能について学びます。

Kotlin は、プログラマーがプログラマーのために開発した新しいプログラミング言語で、明確性、簡潔性、コードの安全性に重点が置かれています。

堅牢なコード

Kotlin の作成者は、プログラマーが堅牢なコードを作成できるように、言語に関するさまざまな設計上の決定を行いました。たとえば、ソフトウェアの null ポインタ例外により、金銭的な損失やコンピュータの障害が急激に発生し、何時間もデバッグが発生しています。そのため、Kotlin では null 値許容型と非 null 型が区別されるため、コンパイル時により多くのエラーを検出できます。Kotlin は型が強く、コードから型を推測する機能が数多くあります。ラムダ、コルーチン、プロパティがあるため、少ないコードでバグを減らすことができます。

成熟したプラットフォーム

Kotlin は 2011 年のリリース以来、オープンソースとして 2012 年にリリースされています。Kotlin は 2016 年にバージョン 1.0 になりました。2017 年以降、Kotlin は Android アプリの作成において公式にサポートされている言語です。IntelliJ IDEA と Android Studio 3.0 以降に含まれています。

簡潔で読みやすいコード

Kotlin で記述したコードは非常に簡潔であり、ゲッターやセッターなどのボイラープレートコードを排除するように設計されています。たとえば、次の Java コードについて考えてみます。

public class Aquarium {

   private int mTemperature;

   public Aquarium() { }

   public int getTemperature() {
       return mTemperature;
   }

   public void setTemperature(int mTemperature) {
       this.mTemperature = mTemperature;
   }

   @Override
   public String toString() {
       return "Aquarium{" +
               "mTemperature=" + mTemperature +
               '}';
   }
}

Kotlin では次のように簡潔に記述できます。

class Aquarium (var temperature: Int = 0)

簡潔さと読みやすさの目標は、両立が可能です。Kotlin は、簡潔さを保ちながら読みやすさを確保するために十分なボイラープレートコードを使用するように設計されています。

Java との相互運用が可能

Kotlin コードはコンパイルされるため、Java コードと Kotlin コードを並べて、お好みの Java ライブラリを引き続き使用できます。Kotlin コードは、既存の Java プログラムに追加できます。またはプログラムを完全に移行する場合は、IntelliJ IDEA と Android Studio の両方に、既存の Java コードを Kotlin コードに移行するツールが含まれています。

パソコンに最新の JDK がインストールされていない場合は、次の手順を行います。Kotlin プログラムを実行するには、JDK をインストールする必要があります。

インストールした JDK バージョンを確認するには、ターミナルウィンドウに「javac -version」と入力します。

javac -version

JDK の最新バージョンは、Java SE のダウンロードページで確認できます。最新バージョンを使用している場合は、IntelliJ IDEA のインストールに進んでください。

ステップ 1: 古いバージョンの JDK/JRE をアンインストールする

最新かつ最も優れた JDK をインストールする前に、古いバージョンの JDK をすべて削除します。

Windows の場合は、[コントロールパネル] > [プログラムの追加と削除] の順に選択します。
Mac での手順については、JDK のアンインストールをご覧ください。

古いバージョンの JRE をアンインストールする方法については、Mac で Java をアンインストールする方法または Windows パソコンで Java をアンインストールするにはどうすればよいかをご覧ください。

ステップ 2: JDK をダウンロードする

JDK はこちら（
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html）から無料でダウンロードできます。

最新バージョンの Java SE の [JDK] の下にある [Download] ボタンをクリックします。
[ライセンス契約に同意する] を選択します。
ご使用のオペレーティングシステムに対応する JDK を選択します。

ステップ 3: JDK（Mac 用）をインストールする

ブラウザの [ダウンロード] ウィンドウまたはファイルブラウザで、.dmg ファイルをダブルクリックしてインストールファイルを起動します。

Finder ウィンドウに、開いているボックスのアイコンと .pkg ファイルの名前が表示されます。
パッケージアイコンをダブルクリックしてインストールアプリを起動し、表示される指示に従います。
続行するには、管理者パスワードの入力が必要になる場合があります。
インストールが完了したら、.dmg ファイルを削除して空き容量を増やしてください。

ステップ 3: JDK と JRE をインストールする（Windows の場合）

ダウンロードしたインストーラ（たとえば、jdk-12_windows-x64_bin.exe）を実行します。これにより、JDK と JRE がインストールされます。デフォルトでは、JDK は C:\Program Files\Java\jdk-12 ディレクトリにインストールされます。JRE は C:\Program Files\Java\jre1.8.0_x にインストールされます。ここで、x はバージョン番号を示します。
デフォルト値をそのまま使用して、画面の指示に沿って JDK をインストールします。

ステップ 4: JDK と JRE のインストールディレクトリを PATH に追加する（Windows のみ）

Windows は、現在のディレクトリと、PATH 環境変数（システム変数）に記述されている実行可能ディレクトリを検索します。

[コントロールパネル] > [システム] > [システムの詳細設定] > [環境変数] を開きます。
[システム変数] で [新規] をクリックし、JAVA_HOME という変数と JRE のディレクトリ値を指定します。例: C:\Program Files\Java\jre1.8.0_x（x はバージョン番号）。
[システム変数] で下にスクロールし、[パス] を選択して [編集] をクリックします。
JRE の bin ディレクトリを Path の先頭に追加し、その後にセミコロン（%JAVA_HOME%\bin;）を付けます。
JDK の bin ディレクトリをセミコロンの後ろの Path の末尾に追加します。例: ;C:\Program Files\Java\jdk-12\bin

ステップ 5: JDK のインストールを確認する

JDK が正しくインストールされたことを確認するため、ターミナルウィンドウで次のコマンドを入力します。

java -version
javac -version

ステップ 1: IntelliJ IDEA をダウンロードしてインストールする

使用しているオペレーティングシステム用の IntelliJ IDEA をダウンロードします。

Windows:

ダウンロードした ideaIC.exe ファイルを実行します。
インストールウィザードの手順に沿って操作します。

Mac:

macOS ディスクイメージをマウントするには、ダウンロードした ideaIC.dmg ファイルをダブルクリックします。
IntelliJ IDEA をアプリケーション フォルダにコピーします

Linux:

ダウンロードした .tar.gz ファイルの Install-Linux-tar.txt をご覧ください。

IntelliJ IDEA のインストールと設定方法について詳しくは、IntelliJ IDEA をインストールするをご覧ください。

ステップ 2: IntelliJ IDEA のインストールを確認する

IntelliJ IDEA を起動します。
アップデートや要求されている追加コンテンツがある場合は、すべてインストールします。
[設定] > [アップデートを確認] の順に選択し、利用可能なアップデートがないことを確認します。

IntelliJ IDEA が Kotlin で動作していることを把握できるように、Kotlin プロジェクトを作成します。

[Welcome to IntelliJ IDEA] ウィンドウで [Create New Project] をクリックします。
[New Project] ペインで、左側のナビゲーションにある [Kotlin] を選択します。
右側のパネルで [Kotlin/JVM] を選択して、[Next] をクリックします。
プロジェクトに Hello Kotlin という名前を付けます。
[Finish] をクリックします。

これで、Kotlin のインタラクティブシェルである REPL（Read-Eval-Print Loop）にアクセスできます。Control+Enter（Mac では Command+Enter）を押すとすぐに REPL に入力するコマンドが解釈されます。

[Tools] > [Kotlin] > [Kotlin REPL] を選択して REPL を開きます。

以下のコードを REPL に貼り付けるか、貼り付けてください。

fun printHello() {
    println("Hello World")
}

printHello()

Control+Enter（Mac では Command+Enter）を押します。以下のように Hello World が表示されます。

この Kotlin コードを簡単に見てみましょう。fun キーワードは関数の後に名前を指定します。他のプログラミング言語と同様に、括弧は関数引数用であり、中かっこは関数のコードをフレームで囲みます。この関数は何も返さないため、戻り値の型がありません。また、行の末尾にセミコロンはありません。

これで、初めての Kotlin プログラムを作成しました。

Kotlin は、他のオブジェクト指向プログラミング言語に似ていますが、
Kotlin を使用するには、オペレーティングシステム用の最新の JDK をインストールしてください。
Kotlin を操作するために IntelliJ IDEA をインストールします。
IntelliJ IDEA で、Kotlin REPL（Tools > Kotlin > Kotlin REPL）を開始して、インタラクティブシェルで練習を行います。
コードを入力して、Control+Enter（Mac では Command+Enter）を続けて実行します。
Kotlin で「Hello World」と表示するコードは次のとおりです。

fun printHello() {
    println ("Hello World")
}

printHello()

Kotlin ドキュメント

このコースに関するトピックについて詳しい情報が必要な場合や、ご不明な点がある場合は、https://kotlinlang.org をご覧ください。

Kotlin のチュートリアル

https://try.kotlinlang.org のウェブサイトには、Kotlin Koans（リッチなチュートリアル）やウェブベースのインタープリタ、サンプルを含むリファレンスドキュメントが豊富に用意されています。

Udacity コース

このトピックに関する Udacity コースについては、プログラマー向け Kotlin ブートキャンプをご覧ください。

IntelliJ IDEA

IntelliJ IDEA のドキュメントは、JetBrains のウェブサイトにあります。

このセクションでは、インストラクターが主導するコースの一環として、この Codelab に取り組む生徒の課題について説明します。教師は以下のことを行えます。

必要に応じて課題を割り当てます。
宿題の提出方法を生徒に伝える。
宿題を採点します。

教師はこれらの提案を少しだけ使うことができます。また、他の課題は自由に割り当ててください。

この Codelab にご自分で取り組む場合は、これらの課題を使用して知識をテストしてください。

次の質問に答えてください。

問題 1

Kotlin 言語を使用するメリットに当てはまらないものは、次のうちどれですか。

▢ Kotlin では、null 許容データ型と null 非許容データ型が区別されます。

▢ Kotlin は、Android アプリの作成でサポートされている言語です。

▢ Kotlin は、少ないバグで、より少ないコードでコードを記述できるように設計されています。

▢ コードのコンパイルが Kotlin で速くなります。

質問 2

Kotlin REPL を開始する方法

▢ コマンドラインで「repl」と入力します。

▢ IntelliJ IDEA で Kotlin プロジェクトを作成し、[Run > Kotlin REPL] を選択します。

▢ IntelliJ IDEA を開き、[File > Kotlin REPL] を選択します。

▢ IntelliJ IDEA で Kotlin プロジェクトを作成し、[Tools > Kotlin > Kotlin REPL] を選択します。

問題 3

Kotlin と Java コードの説明として正しくないものは次のうちどれですか。

▢ Kotlin コードと Java コードを並行して実行できる。

▢ 既存の Java プログラムに Kotlin コードを追加できます。

▢ 既存の Java コードを Kotlin に移行することができます。

▢ Kotlin コードは Java コードよりも高速に実行されます。

次のレッスンに進みましょう。2. Kotlin の基本

他の Codelab へのリンクを含むコースの概要については、プログラマー向け Kotlin ブートキャンプ: コースへようこそをご覧ください。