Dolda kostnader och möjligheter hos Kotlin kontra Java för Android Runtime

In mid-2019, Kotlin became Google’s preferred language for Android application development instead of Java. Therefore, it is in entities’ interest to migrate from Java to Kotlin for their Android projects to get the most support from Google. This study has evaluated what a Java (version 8) to Kotlin (version 1.3.50) migration would implicate for an Android application when it comes to run time performance. A set of six features was analyzed, first by a qualitative bytecode analysis, then by running microbenchmarks. The purpose of the qualitative bytecode analysis was to detect hidden costs or opportunities of Kotlin features that were not visible in the source code. The results for the analysis showed that the bytecode produced by Kotlin, compared to Java, can lead to extra workloads for the garbage collector and an increased method count for the DEX files of an Android application. It was also observed that Kotlin performs systematic boxing and unboxing for short-lived objects if primitive values are passed as arguments to, or returned from, a lambda expression for an example that included a lambda expression that was passed to a higher-order function. The purpose of the microbenchmarks was to measure the hidden costs’ or opportunities’ potential impact, and also to see if bytecode optimization tools could be relied on to mitigate the potential costs. The results showed that, in most cases, the manual optimization did not result in better performance than in the case when the code had been optimized by bytecode optimization tools. Overall, the optimized microbenchmarks showed no large differences in execution speed between the Java and Kotlin implementations.I mitten av år 2019 blev Kotlin Googles föredragna programmeringspråk för Android-utveckling istället för Java. Därför är det i entiteters intresse att migrera från Java till Kotlin för sina Android-projekt för att få så mycket stöd som möjligt av Google. Denna studie har evaluerat vad en Java (version 8) till Kotlin (version 1.3.50)-migration skulle innebära för en Android-applikation avseende körtidsprestanda. En mängd med sex stycken språkfunktioner analyserades, först genom en kvalitativ bytekodanalys, och sedan genom att genomföra mikro-benchmarks. Syftet med den kvalitativa bytekodanalysen var att upptäcka Kotlins dolda kostnader eller möjligheter som inte var synliga i källkoden. Resultaten för analysen visade att bytekoden som Kotlin producerade, jämfört med Java, kan leda till extra arbetsbördor för skräpsamlaren och ett ökat metodantal för Android-applikationers DEX-filer. Det observerades också att Kotlin sytematiskt utför så kallad boxing och unboxing för kortlivade objekt ifall primitiva värden skickas som argument till, eller returneras som, ett lambda-uttryck för ett exempel som involverade att ett lambda-uttryck skickades som argument till en funktion av högre ordning. Syftet med mikro-benchmarks var att att mäta de dolda kostnadernas eller möjligheternas potentiella påverkan, men också för att se ifall det går att lita på att bytekodoptimeringsverktyg mildrar de potentiella kostnaderna. Resultaten visade, för de flesta fallen, att även ifall det existerade ett sätt att manuellt optimera bort en dold kostnad som Kotlin kunde ha, resulterade inte den manuella optimeringen i bättre prestanda än i fallet när icke-optimerad kod hade blivit optimerad av bytekodoptimeringsverktyg. Övergripande, för de optimerade fallen, var det knappt någon skillnad i exekveringshastigheten för de implementerade språkfunktionerna i båda språke