Kotlin và Java là hai ngôn ngữ lập trình phổ biến được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực phát triển ứng dụng di động. Cả hai ngôn ngữ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, thu hút sự quan tâm của nhiều lập trình viên. Bài viết này sẽ so sánh chi tiết Kotlin vs Java trên các khía cạnh như cú pháp, hệ thống kiểu dữ liệu, hiệu suất, khả năng tương thích và ứng dụng thực tế, từ đó đưa ra quyết định sáng suốt trong việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình phù hợp cho dự án của mình.

Đọc bài viết này để hiểu hơn:

  • Các điểm khác nhau cơ bản giữa Kotlin vs Java
  • Trường hợp sử dụng phù hợp cho từng ngôn ngữ
  • Cách để lựa chọn ngôn ngữ lập trình phù hợp 

So sánh các khía cạnh cơ bản của Kotlin vs Java 

Cấu trúc cú pháp

Kotlin

  • Kotlin có cú pháp ngắn gọn và hiện đại hơn, giúp giảm thiểu *boilerplate code. Nhiều thao tác có thể được thực hiện với ít dòng mã hơn.

*boilerplate code: đoạn mã có khả năng tái sử dụng là dùng ở nhiều nơi ở khắp hệ thống.

  • Kotlin sử dụng cú pháp tinh gọn và có thể suy luận kiểu (type inference) giúp giảm bớt sự lặp lại.

Đọc thêm: Kotlin là gì? Định nghĩa, ưu điểm và những cú pháp cơ bản của Kotlin

Java 

  • Java yêu cầu khai báo rõ ràng các biến, cú pháp verbose hơn, nhiều boilerplate code hơn. Sử dụng nhiều *khối try-catch để xử lý lỗi null.

* Khối try-catch: Một cơ chế xử lý ngoại lệ (exception handling) trong Java. Nó giúp bạn kiểm soát và xử lý các lỗi xảy ra trong chương trình một cách an toàn và hiệu quả, ngăn chặn chương trình bị dừng đột ngột và ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

  • Cú pháp của Java khá chi tiết và đôi khi có thể dẫn đến việc viết nhiều mã hơn để thực hiện các chức năng đơn giản. Ví dụ, khai báo một lớp và một phương thức yêu cầu nhiều dòng mã.

Hãy xem xét 2 đoạn code để in chuỗi string “Hello, World!” dưới đây:

  • Code viết bằng Kotlin:
fun main() { println("Hello, World!") }
  • Code viết bằng Java:
public class HelloWorld {

  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("Hello World!");

  }

}

Có thể thấy: Java triển khai nhiều cú pháp hơn so với Kotlin khi cùng thực hiện viết một hàm với cùng một tính năng và output.

Hệ thống dữ liệu

Kotlin

  • Kotlin cũng sử dụng hệ thống kiểu tĩnh nhưng có khả năng suy luận kiểu tự động, giúp mã ngắn gọn hơn.
  • Hỗ trợ null-safety bằng cách tách biệt các kiểu có thể null (nullable) và không thể null (non-nullable), giảm thiểu nguy cơ gặp phải *NPE (NullPointerException).

* NullPointerException (NPE) là một lỗi ngoại lệ (exception) phổ biến trong lập trình, đặc biệt là trong các ngôn ngữ hỗ trợ giá trị null như Java và Kotlin. Nó xảy ra khi bạn cố gắng truy cập hoặc sử dụng một tham chiếu null, dẫn đến việc chương trình không thể thực hiện tiếp tục và bị dừng đột ngột.

Java

  • Java sử dụng hệ thống kiểu tĩnh và tất cả các biến phải được khai báo với một kiểu cụ thể.
  • Không hỗ trợ null-safety, nghĩa là có thể gặp NullPointerException (NPE) khi làm việc với các biến null.

Hệ thống quản lý bộ nhớ

Java

Java sử dụng Garbage Collection (GC) để quản lý bộ nhớ tự động. GC tự động giải phóng bộ nhớ khi các đối tượng không còn được tham chiếu. Tuy nhiên, GC trong Java có thể gây ra các vấn đề về hiệu suất khi thu gom rác xảy ra, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ trễ thấp.

Hình ảnh dưới đây mô tả Java Garbage Collection:

Trong đó:

  • Class Loader Subsystem: Hệ thống tải lớp
    • Method Area (Vùng phương thức): Lưu trữ mã bytecode của các lớp được tải.
    • Heap: Lưu trữ các đối tượng và dữ liệu của chúng.
    • Java Threads (Luồng Java): Quản lý việc thực thi mã Java.
    • Program Counter Registers (Bộ đếm chương trình): Theo dõi hướng dẫn hiện tại đang được thực thi bởi mỗi luồng.
    • Native Internal Thread(Luồng gốc): Ánh xạ luồng Java sang luồng hệ điều hành gốc.
  • Runtime Data Areas: Vùng dữ liệu thời gian chạy
  • Execution Engine (Công cụ thực thi): Giải thích và thực thi mã bytecode Java.
  • JIT Compiler (Trình biên dịch JIT): Biên dịch mã bytecode Java thành mã máy gốc để cải thiện hiệu suất.
  • Garbage Collector (Bộ thu gom): Quản lý việc phân bổ và giải phóng bộ nhớ của các đối tượng.

Kotlin

Kotlin cũng sử dụng GC của *JVM tương tự như Java, vì vậy quản lý bộ nhớ về cơ bản là giống nhau khi chạy trên JVM. Kotlin có thể sử dụng bộ sưu tập rác khác khi chạy trên các nền tảng khác như Kotlin/Native.

* JVM (Java Virtual Machine) là một phần mềm chạy trên các nền tảng phần cứng và hệ điều hành khác nhau, cho phép các chương trình Java (và các ngôn ngữ khác tương thích với JVM như Kotlin, Scala, Groovy) chạy trên đó. JVM thực hiện việc biên dịch và thực thi mã bytecode Java (một dạng mã trung gian giữa mã nguồn và mã máy), tạo ra một môi trường độc lập với nền tảng cho các ứng dụng Java.

Lập trình hướng đối tượng

Java

  • Java hoàn toàn hỗ trợ lập trình hướng đối tượng (OOP) với các khái niệm cơ bản như lớp, đối tượng, kế thừa, đa hình, và đóng gói.
  • Hỗ trợ các tính năng như abstract classes (lớp trừu tượng) và interfaces (giao diện). Đây là hai khái niệm quan trọng trong lập trình hướng đối tượng Java, giúp bạn tạo ra các thiết kế linh hoạt và có thể tái sử dụng.

Kotlin

  • Kotlin cũng hoàn toàn hỗ trợ OOP và thậm chí còn nâng cao hơn với các tính năng như classes, abstract classes, interfaces, và các phương thức mở rộng.
  • Kotlin cho phép các tính năng như *data classes, **sealed classes, và các hàm mở rộng, giúp viết mã OOP hiệu quả và ngắn gọn hơn.

* Data Classes là một loại lớp trong Kotlin được thiết kế để lưu trữ dữ liệu. Các lớp này tự động cung cấp các chức năng hữu ích như equals(), hashCode(), toString(), copy(), và các phương thức component mà không cần phải viết mã thủ công cho chúng.

Để khai báo một data class, bạn chỉ cần thêm từ khóa data trước định nghĩa của lớp:

data class User(val name: String, val  age: Int)

** Sealed Classes là một loại lớp trong Kotlin giới hạn các lớp con có thể được kế thừa từ nó. Chúng được sử dụng để đại diện cho các hierarchies loại kín, nơi tất cả các trường hợp có thể của một loại được biết trước và kiểm soát chặt chẽ.

Khai báo một sealed class sử dụng từ khóa sealed:

sealed class Result

data class Success(val data: String) : Result()

data class Error(val error: String) : Result()

object Loading : Result()

Hiệu suất và khả năng mở rộng

Java

  • Java có hiệu suất tốt và khả năng mở rộng cao, đã được chứng minh qua hàng thập kỷ với hàng triệu ứng dụng và hệ thống lớn.
  • JVM của Java được tối ưu hóa rất tốt và có nhiều công cụ hỗ trợ để cải thiện hiệu suất.

Kotlin

  • Kotlin chạy trên JVM, vì vậy hiệu suất tương tự như Java khi chạy trên cùng một nền tảng.
  • Kotlin còn hỗ trợ các nền tảng khác như Android, JavaScript và native code, giúp mở rộng khả năng ứng dụng của ngôn ngữ.
  • Kotlin có cú pháp và tính năng hiện đại giúp cải thiện hiệu suất phát triển và bảo trì mã nguồn.

Bảng so sánh tóm tắt và những ưu và nhược điểm giữa Kotlin vs Java

Tiêu chí

 Java Kotlin
Cấu trúc cú pháp Dài dòng, nhiều boilerplate

Ngắn gọn, ít boilerplate

Hệ thống dữ liệu 

 Mạnh mẽ, kiểu tĩnh  Mạnh mẽ, kiểu tĩnh, hỗ trợ null-safety
An toàn bộ nhớ
  • Hệ thống kiểu dữ liệu an toàn, có tính năng null safety giúp ngăn chặn lỗi NullPointerException. 
  • Hỗ trợ kiểu dữ liệu bất biến (immutable data types) giúp đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn dữ liệu.
  • Hệ thống kiểu dữ liệu không an toàn, dễ xảy ra lỗi NullPointerException. 
  • Không hỗ trợ kiểu dữ liệu bất biến.

Lập trình hướng đối tượng

 Hỗ trợ đầy đủ, sử dụng Class và Object Hỗ trợ đầy đủ, sử dụng Class và Object, và thêm hỗ trợ lập trình hàm
Hiệu suất và khả năng mở rộng Hiệu suất ổn định, được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống lớn 

Hiệu suất tương đương Java, dễ mở rộng, tích hợp tốt với những dự án Java hiện có 

Tính tương thích với ngôn ngữ còn lại 

 Hoàn toàn tương thích với Java, cho phép sử dụng mã Java hiện có và kết hợp dễ dàng với các thư viện Java. Không tương thích trực tiếp với Kotlin, đòi hỏi viết lại code hoặc sử dụng các công cụ chuyển đổi.
Cộng đồng Cộng đồng ngày càng phát triển và hoạt động mạnh mẽ, cung cấp nhiều tài liệu, hướng dẫn và hỗ trợ cho người dùng.

Cộng đồng lớn và lâu đời, cung cấp nhiều tài liệu, hướng dẫn và hỗ trợ cho người dùng.

Số lượng thư viện

 Số lượng thư viện đang ngày càng tăng, nhưng vẫn ít hơn so với Java. Số lượng thư viện khổng lồ, đáp ứng hầu hết mọi nhu cầu phát triển.
Khả năng tương thích với các phiên bản Java cũ Hạn chế tương thích với các phiên bản Java cũ, có thể ảnh hưởng đến việc tích hợp với các hệ thống hiện có.

Tương thích tốt với các phiên bản Java cũ, dễ dàng tích hợp với các hệ thống hiện có.

Tóm lại, cả Kotlin và Java đều có những ưu điểm riêng. Kotlin mang lại sự cải tiến về cú pháp và tính năng, trong khi Java vẫn mạnh mẽ và phổ biến với cộng đồng lập trình rộng lớn. Việc lựa chọn giữa Kotlin và Java phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án và sở thích của đội ngũ phát triển.

Kotlin vs Java: Các trường hợp sử dụng phù hợp

Kotlin

  • Phát triển ứng dụng Android: Kotlin là ngôn ngữ lập trình chính thức cho phát triển ứng dụng Android, được Google hỗ trợ và khuyến khích sử dụng. Kotlin có cú pháp ngắn gọn, an toàn bộ nhớ và tương thích với Java, giúp các nhà phát triển Android viết code dễ dàng, hiệu quả và bảo mật hơn.
  • Phát triển web backend: Kotlin có thể được sử dụng để phát triển web backend với các framework như Spring Boot, Ktor, Micronaut. Kotlin cung cấp tính năng lập trình hướng đối tượng, lập trình chức năng và hỗ trợ xử lý đồng bộ, bất đồng bộ tốt, giúp xây dựng backend web mạnh mẽ và linh hoạt.
  • Phát triển ứng dụng đa nền tảng: Kotlin có thể được sử dụng để phát triển ứng dụng đa nền tảng với các framework như Kotlin Multi Platform Mobile (KMM). KMM giúp chia sẻ code giữa các nền tảng di động (Android, iOS) và desktop (Windows, macOS, Linux), tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển.
  • Viết các tập lệnh tự động hóa: Kotlin có thể được sử dụng để viết các tập lệnh tự động hóa với các thư viện như Gradle Kotlin DSL, Apache Beam. Kotlin cung cấp cú pháp ngắn gọn giúp viết script dễ dàng, hiệu quả và dễ bảo trì.

Java

  • Phát triển ứng dụng doanh nghiệp: Java là ngôn ngữ lập trình phổ biến trong phát triển ứng dụng doanh nghiệp do tính ổn định, bảo mật và khả năng mở rộng cao. Java có cộng đồng lớn, nhiều thư viện và framework hỗ trợ cho các ứng dụng doanh nghiệp phức tạp.
  • Phát triển web frontend: Java có thể được sử dụng để phát triển web frontend với các framework như GWT, Vaadin. Tuy nhiên, JavaScript là lựa chọn phổ biến hơn cho web frontend do tính linh hoạt và hiệu suất cao.
  • Phát triển phần mềm nhúng: Java được sử dụng rộng rãi trong phát triển phần mềm nhúng do tính ổn định, bảo mật và khả năng quản lý bộ nhớ tốt. Java có nhiều framework và thư viện hỗ trợ cho các thiết bị nhúng như Android Things, Java ME.
  • Các dự án đòi hỏi khả năng tương thích cao: Java có khả năng tương thích cao với các hệ thống và thư viện hiện có, do đó phù hợp cho các dự án đòi hỏi tính ổn định và khả năng tích hợp cao.

Bảng so sánh các trường hợp sử dụng Kotlin vs Java

Ngôn ngữ 

Trường hợp sử dụng phù hợp 

Kotlin 
  • Phát triển các ứng dụng Android 
  • Phát triển Web back-end
  • Phát triển ứng dụng đa nền tảng 
  • Viết các tập lệnh tự động hoá
Java 
  • Phát triển ứng dụng doanh nghiệp 
  • Phát triển web front-end
  • Phát triển phần mềm nhúng
  • Các dự án đòi hỏi khả năng tương thích cao

Kotlin vs Java: 4 bước để lựa chọn ngôn ngữ lập trình phù hợp 

Lựa chọn ngôn ngữ lập trình phù hợp giữa Kotlin và Java phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm mục tiêu phát triển, kỹ năng và kinh nghiệm bản thân, khả năng hỗ trợ của cộng đồng và xu hướng thị trường.

Xác định Mục tiêu phát triển

Cả 2 ngôn ngữ Kotlin và Java đều phù hợp nhất cho những mục tiêu phát triển khác nhau. Do đó, ở bước đầu tiên, bạn nên xác định rõ mục tiêu phát triển của dự án để chọn được ngôn ngữ phù hợp. Bạn có thể tham khảo mục “Trường hợp sử dụng Kotlin và Java” ở trên, hoặc tham khảo thêm các mục tiêu phát triển dự án phổ biến dưới đây:

  • Phát triển ứng dụng Android: Kotlin là lựa chọn ưu tiên cho phát triển ứng dụng Android. Kotlin được Google hỗ trợ chính thức, có cú pháp ngắn gọn, an toàn bộ nhớ và tương thích với Java, giúp các nhà phát triển Android viết code dễ dàng, hiệu quả và bảo mật hơn.
  • Phát triển web backend: Cả Kotlin và Java đều có thể được sử dụng để phát triển web backend. Kotlin cung cấp tính năng lập trình hướng đối tượng, lập trình chức năng và hỗ trợ concurrency tốt, giúp xây dựng backend web mạnh mẽ và linh hoạt. Java có cộng đồng lớn và nhiều thư viện hỗ trợ cho các ứng dụng web doanh nghiệp phức tạp.
  • Phát triển ứng dụng đa nền tảng: Kotlin có thể được sử dụng để phát triển ứng dụng đa nền tảng với Kotlin Multi Platform Mobile (KMM). KMM giúp chia sẻ code giữa các nền tảng di động (Android, iOS) và desktop (Windows, macOS, Linux), tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển. Java cũng có một số framework hỗ trợ phát triển ứng dụng đa nền tảng, nhưng không phổ biến như KMM.
  • Viết các tập lệnh tự động hóa: Kotlin có thể được sử dụng để viết các tập lệnh tự động hóa với các thư viện như Gradle Kotlin DSL, Apache Beam. Kotlin cung cấp cú pháp ngắn gọn, biểu cảm và hỗ trợ lập trình hướng đối tượng, giúp viết script dễ dàng, hiệu quả và dễ bảo trì. Java cũng có nhiều thư viện hỗ trợ viết script, nhưng có thể hơi nhiều cú pháp và có thể hơi dài dòng hơn Kotlin.

Xem xét kỹ năng và kinh nghiệm bản thân

  • Nếu bạn đã có kinh nghiệm lập trình Java, việc học Kotlin sẽ dễ dàng hơn do có nhiều điểm tương đồng giữa hai ngôn ngữ.
  • Nếu bạn chưa có kinh nghiệm lập trình, Kotlin có thể là lựa chọn tốt hơn vì cú pháp ngắn gọn, dễ đọc và dễ học hơn Java.

Xem xét khả năng hỗ trợ của cộng đồng

  • Cả cộng đồng Kotlin và Java đều hoạt động mạnh mẽ và cung cấp nhiều tài liệu, hướng dẫn và hỗ trợ cho người dùng.
  • Tuy nhiên, cộng đồng Kotlin còn tương đối trẻ so với cộng đồng Java, do đó có thể gặp hạn chế về một số tài liệu và thư viện chuyên sâu.

Xem xét xu hướng thị trường

  • Kotlin đang ngày càng trở nên phổ biến trong phát triển ứng dụng Android và web backend.
  • Java vẫn là ngôn ngữ lập trình phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác như phát triển ứng dụng doanh nghiệp, phần mềm nhúng, v.v.

Nhìn chung, lựa chọn Kotlin hay Java phụ thuộc vào mục tiêu phát triển, kỹ năng và kinh nghiệm bản thân, khả năng hỗ trợ của cộng đồng và xu hướng thị trường. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn phù hợp cho dự án của mình.

Các câu hỏi thường gặp về Kotlin vs Java

Có thể chuyển đổi cú pháp từ mã nguồn Kotlin sang Java trong chương trình đã phát triển bằng ngôn ngữ Kotlin không?

Việc chuyển đổi cú pháp từ mã nguồn Kotlin sang Java trong chương trình Kotlin đã phát triển có thể thực hiện được nhưng không hoàn toàn tự động và có thể gặp nhiều hạn chế.

Lý do:

  • Kotlin và Java là hai ngôn ngữ lập trình khác biệt về cú pháp, ngữ nghĩa và cách thức hoạt động.
  • Mặc dù Kotlin tương thích với Java, nhưng không phải tất cả các cấu trúc và tính năng của Kotlin đều có thể được biểu diễn chính xác trong Java.
  • Việc chuyển đổi thủ công đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cả hai ngôn ngữ, cũng như khả năng phân tích và điều chỉnh code Kotlin để phù hợp với cú pháp Java.

Cách thức chuyển đổi:

  1. Phân tích code Kotlin: Hiểu rõ cấu trúc, ngữ nghĩa và cách thức hoạt động của từng phần code Kotlin.
  2. Chuyển đổi cú pháp: Thay đổi cú pháp Kotlin sang cú pháp Java tương đương cho từng phần code. Việc này có thể gặp khó khăn với những cấu trúc phức tạp hoặc tính năng độc đáo của Kotlin.
  3. Xử lý các vấn đề tương thích: Xử lý các trường hợp mà cú pháp Java không thể biểu diễn chính xác ý nghĩa của code Kotlin. Có thể cần viết thêm code Java hoặc thay đổi logic để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả.
  4. Kiểm tra và sửa lỗi: Kiểm tra kỹ lưỡng code Java đã chuyển đổi để đảm bảo không có lỗi cú pháp hoặc logic. Có thể cần chạy thử nghiệm để xác minh tính chính xác của code.

Công cụ hỗ trợ:

  • Công cụ chuyển đổi: Một số công cụ có thể hỗ trợ chuyển đổi tự động code Kotlin sang Java, tuy nhiên tính chính xác và hoàn thiện của các công cụ này không cao. Do đó, bạn vẫn cần kiểm tra và chỉnh sửa code sau khi chuyển đổi.
  • IDE: Các IDE như IntelliJ IDEA hoặc Android Studio có thể cung cấp tính năng hỗ trợ chuyển đổi code Kotlin sang Java, nhưng khả năng của chúng cũng giới hạn.

Đọc thêm: IDE là gì? Những kiến thức bạn cần nắm rõ về Môi trường phát triển tích hợp

Lưu ý:

  • Việc chuyển đổi code Kotlin sang Java tốn thời gian và công sức, đặc biệt là với các dự án lớn và phức tạp.
  • Nên cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định chuyển đổi, chỉ nên thực hiện khi thực sự cần thiết.
  • Trong nhiều trường hợp, việc viết lại code Java từ đầu có thể hiệu quả và tiết kiệm thời gian hơn so với việc chuyển đổi code Kotlin sang Java.

Người mới bắt đầu nên học Kotlin hay Java?

Bạn có thể lựa chọn học ngôn ngữ lập trình Java hay Kotlin để xây dựng app Android. Tuy nhiên, Java vẫn là ngôn ngữ dễ tiếp cận hơn cho người mới bắt đầu lập trình. Sau khi bạn tương đối vững Java thì nên học thêm ngôn ngữ lập trình Kotlin.

Đọc thêm: Học Kotlin từ cơ bản đến nâng cao

Kotlin có thể thay thế Java trong tương lai không?

Kotlin có thể thay thế Java trong nhiều trường hợp, đặc biệt là trong phát triển ứng dụng Android, nơi Kotlin được Google khuyến nghị. Tuy nhiên, Java vẫn rất phổ biến trong các ứng dụng doanh nghiệp, hệ thống nhúng, và các hệ thống lớn đã được phát triển từ lâu. Vì vậy, thay thế hoàn toàn Java bằng Kotlin không phải lúc nào cũng thực tế, nhưng Kotlin có thể được sử dụng cùng với Java trong cùng một dự án nhờ khả năng tương thích của chúng.

Kết luận Kotlin vs Java

Kotlin vs Java đều là ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ, mỗi ngôn ngữ có ưu điểm riêng. Java, với sự ổn định và hỗ trợ rộng lớn, phù hợp cho các ứng dụng doanh nghiệp và hệ thống lớn. Kotlin, với cú pháp hiện đại và hỗ trợ mạnh mẽ từ Google, lý tưởng cho phát triển ứng dụng Android và các dự án mới.

Người mới bắt đầu nên chọn học Java nếu muốn có nền tảng vững chắc về lập trình và cơ hội việc làm rộng mở. Học Kotlin trước sẽ phù hợp nếu bạn quan tâm đến phát triển ứng dụng Android hoặc muốn viết mã nhanh, ít lỗi. Hiểu cả hai ngôn ngữ sẽ mang lại lợi thế lớn, giúp bạn linh hoạt và sáng tạo hơn trong phát triển phần mềm.