程式設計人員的 Kotlin 新手上路課程 1：開始使用

這個程式碼研究室是「程式設計人員的 Kotlin 新手上路課程」的一部分。如果您按部就班完成程式碼研究室，就能充分體驗到本課程的價值。視您的知識多寡而定，您或許能略過某些部分。本課程適用於熟悉物件導向語言，且想學習 Kotlin 的程式設計師。

簡介

程式設計人員的 Kotlin 新手上路課程會教您 Kotlin 程式設計語言。在本程式碼研究室中，您將瞭解使用 Kotlin 程式設計語言的優點，並安裝 IDE，為第一堂課做好準備。

本課程適用於熟悉物件導向語言，且想進一步瞭解 Kotlin 的程式設計師。如果您熟悉 C#，對於 Kotlin 的某些功能也一定不會陌生。如果您主要熟悉 Java 程式設計語言，可能會驚訝於程式碼的簡潔程度和可讀性。

自 2017 年起，Google 正式支援使用 Kotlin 開發 Android 應用程式。請參閱 Android 開發人員網誌的公告。本課程內容是「Android Kotlin 基礎知識」課程的先修課程。

必備知識

您必須已經熟悉下列項目：

  • 現代物件導向靜態型別程式設計語言 (例如 Java 或 C#) 的基礎知識
  • 至少一種語言的類別、方法和例外狀況處理程式設計
  • 使用 IntelliJ IDEA、Android Studio、Eclipse 或 Visual Studio 等 IDE

課程內容

  • 如何使用 Kotlin REPL (Read-Eval-Print Loop) 互動式殼層
  • Kotlin 程式碼的基本語法

學習內容

  • 安裝 Java 開發套件 (JDK) 和 IntelliJ IDEA，並熟悉一些 Kotlin 功能。

Kotlin 是由程式設計人員為程式設計人員打造的全新現代程式設計語言。著重於清楚、簡潔和程式碼安全。

強大的程式碼

Kotlin 創作者針對這門語言做出各種設計決策，協助程式設計師建立穩固的程式碼。舉例來說，軟體中的空指標例外狀況造成了財務損失和電腦當機，並導致無數小時的偵錯。因此 Kotlin 會區分可為空值和不可為空值的資料型別，有助於在編譯時偵測更多錯誤。Kotlin 是強型別語言，可從程式碼推斷型別。Kotlin 具有 Lambda、協同程式和屬性，可讓您編寫較少的程式碼，減少錯誤。

成熟平台

Kotlin 自 2011 年推出以來，於 2012 年發布為開放原始碼。Kotlin 在 2016 年推出 1.0 版，並於 2017 年成為官方支援的 Android 應用程式建構語言。IntelliJ IDEA 和 Android Studio 3.0 以上版本都包含這項功能。

簡潔易讀的程式碼

以 Kotlin 編寫的程式碼非常簡潔，而且這門語言的設計宗旨是消除樣板程式碼，例如 getter 和 setter。舉例來說，請看以下 Java 程式碼：

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 +
               '}';
   }
}

在 Kotlin 中，可以簡潔地編寫如下：

class Aquarium (var temperature: Int = 0)

有時簡潔和可讀性這兩個目標會互相衝突。Kotlin 的設計宗旨是使用「足夠的樣板程式碼」，確保可讀性，同時保持簡潔。

可與 Java 互通

Kotlin 程式碼編譯後，您就能並行使用 Java 和 Kotlin 程式碼，並繼續使用慣用的 Java 程式庫。您可以將 Kotlin 程式碼新增至現有的 Java 程式，也可以使用 IntelliJ IDEA 和 Android Studio 內建的工具，將現有的 Java 程式碼遷移至 Kotlin 程式碼，完全遷移程式。

如果電腦上尚未安裝最新版 JDK，請按照下列步驟操作。您必須安裝 JDK，才能執行 Kotlin 程式。

如要查看已安裝的 JDK 版本 (如有)，請在終端機視窗中輸入 javac -version。

javac -version

您可以在「Java SE Downloads」頁面查看最新版 JDK。如果已是最新版本，請直接跳到「安裝 IntelliJ IDEA」。

步驟 1：解除安裝所有舊版 JDK/JRE

安裝最新版本前，請先移除所有舊版 JDK：

  • 如果是 Windows，請依序選取「控制台」 >「新增/移除程式」。
  • 如需 Mac 操作說明，請參閱「解除安裝 JDK」。

如要進一步瞭解如何解除安裝舊版 JRE，請參閱「如何在 Mac 上解除安裝 Java？」或「如何在 Windows 電腦上解除安裝 Java？」。

步驟 2：下載 JDK

您可以在這裡免費下載 JDK：
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

  1. 按一下最新 Java SE 版本 JDK 下方的「下載」按鈕。
  2. 選取「接受授權協議」。
  3. 選擇適用於您作業系統的 JDK。

步驟 3：安裝 JDK (適用於 Mac)

在瀏覽器的「下載」視窗或檔案瀏覽器中，按兩下 .dmg 檔案，啟動安裝檔案。

  1. 系統會顯示「Finder」視窗，內含開啟的方塊圖示和 .pkg 檔案名稱。
  2. 按兩下套件圖示啟動安裝應用程式，然後按照畫面上的提示操作。
  3. 你可能需要輸入管理員密碼才能繼續。
  4. 安裝完成後，您可以刪除 .dmg 檔案來節省空間。

步驟 3：安裝 JDK 和 JRE (適用於 Windows)

  1. 執行下載的安裝程式 (例如 jdk-12_windows-x64_bin.exe)，安裝 JDK 和 JRE。根據預設，JDK 會安裝在 C:\Program Files\Java\jdk-12 目錄中。JRE 會安裝在 C:\Program Files\Java\jre1.8.0_x 中，其中 x 表示版本號碼。
  2. 接受預設值，然後按照畫面上的指示安裝 JDK。

步驟 4：將 JDK 和 JRE 安裝目錄新增至 PATH (僅限 Windows)

Windows 會在目前目錄和 PATH 環境變數 (系統變數) 中列出的目錄中，搜尋可執行程式。

  1. 依序開啟「控制台」 >「系統」 >「進階系統設定」 >「環境變數」。
  2. 在「系統變數」下方，按一下「新增」，然後新增名為 JAVA_HOME 的變數，並將 JRE 的目錄設為值。例如 C:\Program Files\Java\jre1.8.0_x，其中 x 是版本號碼。
  3. 在「系統變數」下方，向下捲動並選取「路徑」，然後按一下「編輯」。
  4. 將 JRE 的 bin 目錄加到 Path 的開頭，後面加上半形分號：%JAVA_HOME%\bin;
  5. 在 Path 結尾附加 JDK 的 bin 目錄，並在前面加上半形分號。例如：;C:\Program Files\Java\jdk-12\bin。

步驟 5：驗證 JDK 安裝作業

  1. 如要確認 JDK 是否已正確安裝，請在終端機視窗中輸入下列指令：
java -version
javac -version

步驟 1：下載並安裝 IntelliJ IDEA

根據您的作業系統下載 IntelliJ IDEA。

Windows：

  1. 執行您下載的 ideaIC.exe 檔案。
  2. 按照安裝精靈中的指示操作。

Mac：

  1. 如要掛接 macOS 磁碟映像檔，請在下載的 ideaIC.dmg 檔案上按兩下。
  2. 將「IntelliJ IDEA」複製到「Applications」資料夾。

Linux：

  1. 請在下載的 .tar.gz 檔案中查看 Install-Linux-tar.txt。

如要進一步瞭解如何安裝及設定 IntelliJ IDEA，請參閱「安裝 IntelliJ IDEA」。

步驟 2：驗證 IntelliJ IDEA 安裝作業

  1. 啟動 IntelliJ IDEA。
  2. 按照提示安裝所有更新和其他內容。
  3. 依序選取「設定」 >「檢查更新」，直到沒有可用的更新為止。

建立 Kotlin 專案，讓 IntelliJ IDEA 知道您要使用 Kotlin。

  1. 在「Welcome to IntelliJ IDEA」視窗中，按一下「Create New Project」。
  2. 在「New Project」窗格中，選取左側導覽中的「Kotlin」。
  3. 在右側面板中選取「Kotlin/JVM」，然後點選「Next」。
  4. 為專案命名 Hello Kotlin。
  5. 按一下「完成」。

現在您可以存取 REPL (Read-Eval-Print Loop)，也就是 Kotlin 的互動式殼層。只要按下 Control+Enter 鍵 (Mac 上為 Command+Enter 鍵)，系統就會解譯您在 REPL 中輸入的指令。

  1. 依序選取「Tools」 >「Kotlin」 >「Kotlin REPL」，開啟 REPL。
  1. 在 REPL 中輸入或貼上下列程式碼。
fun printHello() {
    println("Hello World")
}

printHello()
  1. 按下 Control+Enter 鍵 (Mac 則為 Command+Enter 鍵)。您應該會看到 Hello World，如下所示。
  1. 請快速瀏覽這段 Kotlin 程式碼。fun 關鍵字會指定函式，後接名稱。與其他程式設計語言一樣，括號用於函式引數 (如有)，大括號則用於函式的程式碼。由於函式不會傳回任何內容，因此沒有傳回型別。另請注意，行尾沒有半形分號。

恭喜！您已編寫第一個 Kotlin 程式。
  • Kotlin 與其他物件導向程式設計語言類似。
  • 如要使用 Kotlin，請為作業系統安裝最新版 JDK。
  • 安裝 IntelliJ IDEA，以便使用 Kotlin。
  • 在 IntelliJ IDEA 中啟動 Kotlin REPL (依序點選「Tools」>「Kotlin」>「Kotlin REPL」)，在互動式殼層中練習。
  • 輸入程式碼，然後按下 Control+Enter 鍵 (Mac 上的 Command+Enter 鍵) 執行程式碼。
  • 以下是 Kotlin 中的「Hello World」：
fun printHello() {
    println ("Hello World")
}

printHello()

Kotlin 說明文件

如要進一步瞭解本課程的任何主題，或遇到問題，請前往 https://kotlinlang.org。

Kotlin 教學課程

https://try.kotlinlang.org 網站提供豐富的教學課程 (稱為 Kotlin Koans)、網頁式解譯器，以及附有範例的完整參考文件。

Udacity 課程

如要查看這個主題的 Udacity 課程，請參閱「程式設計人員的 Kotlin 新手上路課程」。

IntelliJ IDEA

IntelliJ IDEA 的說明文件位於 JetBrains 網站。

本節列出的作業可由課程講師指派給學習本程式碼研究室的學員。講師可自由採取以下行動：

  • 視需要指派作業。
  • 告知學員如何繳交作業。
  • 為作業評分。

講師可以視需求使用全部或部分建議內容，也可以自由指派任何其他合適的作業。

如果您是自行學習本程式碼研究室，不妨利用這些作業驗收學習成果。

回答問題

第 1 題

下列何者「不是」使用 Kotlin 語言的優點？

▢ Kotlin 會區分可為空值和不可為空值的資料類型。

▢ Kotlin 是建構 Android 應用程式的支援語言。

▢ Kotlin 的設計宗旨是讓您編寫更少的程式碼，減少錯誤。

▢ Kotlin 可加快程式碼編譯速度。

第 2 題

如何啟動 Kotlin REPL？

▢ 在指令列中輸入 repl。

▢ 在 IntelliJ IDEA 中建立 Kotlin 專案，然後依序選取「Run」>「Kotlin REPL」。

▢ 開啟 IntelliJ IDEA，然後選取「File」>「Kotlin REPL」。

▢ 在 IntelliJ IDEA 中建立 Kotlin 專案，然後依序選取「Tools」>「Kotlin」>「Kotlin REPL」。

第 3 題

下列有關 Kotlin 和 Java 程式碼的敘述何者不正確？

▢ Kotlin 程式碼和 Java 程式碼可以並行執行。

▢ 您可以在現有的 Java 程式中新增 Kotlin 程式碼。

▢ 您可以將現有 Java 程式碼遷移至 Kotlin。

▢ Kotlin 程式碼的執行速度會比 Java 程式碼更快。

繼續下一個課程：2. Kotlin 基本概念

如要查看課程總覽，包括其他程式碼研究室的連結，請參閱「程式設計人員的 Kotlin 新手上路課程：歡迎參加本課程。」