[SnowOne 2025] Роман Елизаров: Уроки Kotlin, или Зачем создавать еще один язык программирования

В мире есть множество языков программирования. Казалось бы, для каждой задачи уже какой-то язык есть — просто бери и используй. Так зачем же делать еще один? Зачем мы создавали язык Kotlin? Чего нам не хватало в Java? Является ли Kotlin теперь идеальным языком? Чего не хватает в Kotlin?

Приходите, если вам интересны ответы на эти вопросы или вы просто интересуетесь языками программирования. Я расскажу об основных аспектах старых и современных языков, на которые стоит обращать внимание, и объясню, почему дизайн языка программирования — это всегда компромиcс.

Видео: https://youtu.be/huPZqkb-Sb8

Transcript

1. Уроки Kotlin или зачем создавать еще один язык программирования? Роман Елизаров SnowOne, Февраль 2025
2. Обо мне • В индустрии программирования с 2000 года • Разрабатывал всякое высоконагруженное ПО @ Devexperts • Преподаю параллельное программирование @ Санкт-Петербургский ИТМО • Председатель жюри @ Northern Eurasia Contest / ICPC • Руководил дизайном и командой языка Kotlin @ JetBrains • Улучшаю опыт разработчиков @ Yandex (БГ Екома и Райдтеха)
3. ЯЗЫКИ
4. Какие языки сейчас популярны? • PYPL (частота поиска по “xxx tutorial”) 1. Python 2. Java 3. JavaScript 4. C/C++ 5. C# … • RedMonk (GitHub + SO) 1. JavaScript 2. Python 3. Java 4. PHP 5. C# … CSS
5. Популярные языки программирования Pascal 1970 1972 1984 1985 1987 1990 1991 1990 1993 1995 1995 1995 1995
6. 21-ый век* 2000 2001 2003 2005 2004 2009 2010 2011 2011 2012 2014
7. Pascal < До 2000 года После 2000 года >
9. Разные языки решают разные задачи?
10. Разные языки решают разные задачи? созданы для разного!
11. Пирамида забот программиста Задача
12. Пирамида забот программиста Задача Модель
13. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм
14. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление
15. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память
16. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции
17. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции Языки низкого уровня
18. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции Системные языки
19. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции Прикладные языки
20. Пирамида забот программиста Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции Языки низкого уровня Системные языки Прикладные языки
21. Управление памятью int *a = calloc(n * sizeof(int)); free(a); vector<int> a(n); auto a = make_unique<vector<int>>(n); auto a = make_shared<vector<int>>(n); a = [0] * n val a = IntArray(10)
22. Управление памятью Pascal Ручное Автомат
23. Управление памятью Pascal Ручное Автомат
24. Что программист делает бо́льшую часть времени?
26. “программы должны писаться для того, чтобы их читали люди, и лишь во вторую очередь для выполнения машиной” - Харольд Абельсон, Структура и интерпретация компьютерных программ
27. function updateOrder() function updateOrder(order, address) function updateOrder(order: PlainOrder, address: MailAddress): PlainOrder function updateOrder($1, $2) function updateOrder(order: PlainOrder, address: MailAddress?): PlainOrder Типизация!
28. Типизация Динамическая Статическая Pascal
29. Типизация Динамическая Статическая Pascal
30. Масштабирование разработки
31. Насколько подробные типы нужны?
32. Слишком мало типизации Map items = new HashMap();
33. Слишком много типизации? Map<Warehouse, List<OrderItem>> items = new HashMap<Warehouse, List<OrderItem>>(); items = {}
34. Вывод типов! var items = new HashMap<Warehouse, List<OrderItem>>();
35. Вывод типов! auto items = …
36. Вывод типов! __auto_type items = …
37. Было раньше int count = ... double average = ... List<String> strings = ... Map<Warehouse, List<OrderItem>> items = ...
38. Стало с выводом var count = ... var average = ... var strings = ... var items = ...
39. Стало с выводом var count = ... var average = ... var strings = ... Map<Warehouse, List<OrderItem>> items = ...
40. Типы справа! var count = ... var average = ... var strings = ... var items: Map<Warehouse, List<OrderItem>> = ...
41. Где тип? Слева Справа Pascal
42. Где тип? Слева Справа Pascal
43. А давайте почитаем сам код
44. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
45. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
46. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
47. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
48. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
49. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
50. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
51. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; }
52. Почитаем код… Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { var result = new HashMap<Warehouse, Double>(); for (var order : orders) { for (var item : order.getItems()) { var sum = result.get(item.getWarehouse()); if (sum == null) { sum = 0.0; } result.put(item.getWarehouse(), sum + item.getWeight()); } } return result; } Императивный стиль
53. Лучше Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { return orders.stream() .flatMap(order -> order.getItems().stream()) .collect( groupingBy(OrderItem::getWarehouse, summingDouble(OrderItem::getWeight))); }
54. Лучше Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { return orders.stream() .flatMap(order -> order.getItems().stream()) .collect( groupingBy(OrderItem::getWarehouse, summingDouble(OrderItem::getWeight))); }
55. Лучше Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { return orders.stream() .flatMap(order -> order.getItems().stream()) .collect( groupingBy(OrderItem::getWarehouse, summingDouble(OrderItem::getWeight))); }
56. Лучше Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { return orders.stream() .flatMap(order -> order.getItems().stream()) .collect( groupingBy(OrderItem::getWarehouse, summingDouble(OrderItem::getWeight))); }
57. Лучше Map<Warehouse, Double> totalWeight(List<Order> orders) { return orders.stream() .flatMap(order -> order.getItems().stream()) .collect( groupingBy(OrderItem::getWarehouse, summingDouble(OrderItem::getWeight))); }
58. Лучше fun totalWeight(orders: List<Order>): Map<Warehouse, Double> = orders .flatMap { it.items } .groupingBy { it.warehouse } .fold(0.0) { acc, item -> acc + item.weight } Функциональный стиль
59. Make val not var Функциональный стиль? Значения Переменные
60. Переменные или значения по умолчанию Меняем Неизменно Pascal
61. Переменные или значения по умолчанию Меняем Неизменно Pascal
62. Null reference “I call it my billion-dollar mistake. It was the inven2on of the null reference in 1965. At that 2me, I was designing the first comprehensive type system for references in an object oriented language ALGOL W. My goal was to ensure that all use of references should be absolutely safe, with checking performed automa2cally by the compiler. But I couldn't resist the tempta2on to put in a null reference, simply because it was so easy to implement. This has led to innumerable errors, vulnerabili2es, and system crashes, which have probably caused a billion dollars of pain and damage in the last forty years.” Sir Tony Hoare
63. Зло null имеет много имен NULL nullptr nil Pascal None null nil
64. Null-safety Unsafe Safe Pascal
65. Null-safety Unsafe Safe Pascal
66. Эволюция к более лучшим языкам • Больше null-safety • Больше функционального подхода • Больше неизменяемых значений • Больше строгой типизации • Больше автоматического управления памятью
67. Эволюция к более лучшим языкам • Больше null-safety • Больше функционального подхода • Больше неизменяемых значений • Больше строгой типизации • Больше автоматического управления памятью СТОП
68. Нельзя удобно запихать всё в один язык! Задача Модель Алгоритм Представление Память Инструкции Языки низкого уровня Системные языки Прикладные языки
69. Но ведь в 2025 году уже мы знаем как делать языки лучше и они у нас есть! Ведь правда?
70. Основные бэкенд языки БГ Екома и Райдтеха в Яндекс
71. Нельзя так просто взять и переписать весь legacy код
72. Миграция на более современные языки ?
73. Миграция на более современные языки ? Carbon
74. Языки-наследники это компромисс! • ЗА • Получаем доступ к готовой экосистеме • ПРОТИВ • Наследуем много исторических проблем
75. Примеры из Котлина: массивы fun main(args: Array<String>) { println(args[0]) } 😀
76. Примеры из Котлина: массивы fun main(args: Array<String>) { args[0] = "Mutable!" println(args[0]) } 😞
77. Примеры из Котлина: строки fun main() { val s = "😭" println(s.encodeToByteArray().size) !// 4 println(s.length) !// 2 } 😭
78. Примеры из Котлина: инициализация и наследование abstract class Parent { abstract val kind: String init { println("Initializing $kind") } } class Child : Parent() { override val kind = "Child" } 😱
79. Сделать новый язык с чистого листа без исторического наследия Унаследовать Java экосистему со всеми её библиотеками, инструментами и … недочетами
80. Эволюция к более лучшим языкам • Больше null-safety • Больше функционального подхода • Больше неизменяемых значений • Больше строгой типизации? • Больше автоматического управления памятью
81. Где предел сложности типов? a: Vec<Rc<RefCell<Box<Trait>>>>
82. AI
83. Эволюция языков программирования Модернизация Замещение Изобретение
84. Спасибо. Вопросы?