在Google雲端運算平臺Google App Engine（GAE）推出滿周年之際，Google宣布支援企業用戶常用的Java開發語言。在GAE平臺上，企業可以利用Google全球資料中心，來執行自己打造的Java應用程式。我們特別採訪Google臺灣雲端運算計畫主持人葉平，來分享打造雲端應用的祕訣。
Q：目前Google App Engine的使用狀況如何？
A：目前註冊了15萬個開發者帳號，超過4萬5千個應用程式。GAE上面所有應用程式的每天瀏覽總次數超過1億次。前1百大熱門應用，每月瀏覽數都超過1百萬次。
Q：除了支援Java，GAE還推出哪些新功能？
A：主要有四個新功能，第一個是支援Cron，可以在背景中定時執行程式，在設定檔中最多能設定20項要執行的工作，最快頻率是每分鐘執行一次。第二個功能是Database import，可以大量上傳或下載資料，不過，下載匯出功能目前只是實驗版。
第三項新功能是Access to firewalled data，只要企業內部防火牆開放存取權限，在Google上的GAE應用程式可以穿過企業防火牆，來讀取企業內部資料，目前在Google小工具和Google文件的試算表也可以透過這個通道存取企業內部資料。
網管人員只要安裝了Secure Data Connector這套開源程式，指定可存取的Google網域，透過X.509標準確認企業端和Google端彼此的伺服器身分後，就可以建立一個SSL加密的資料傳輸通道。當企業使用者要執行外部的雲端應用程式時，可以透過這個加密通道，來存取企業內部網站提供的資料網址。
Oracle在功能發表活動中，也示範如何將企業內部的Oracle CRM資料，透過這個通道傳輸到Google文件的試算表中對外分享。使用者可以透過Google當作中介網站，不需連線回企業網站也能閱讀內部資料。
Google在使用條款中也註明，不會偷看客戶傳輸的任何資料。透過這個機制，企業資料可以具有保密性，同時又能享受雲端協同作業的好處。第四項就是最多人關心的Java Runtime機制。
Q：GAE目前支援到哪個版本的Java，能夠支援所有套件的功能嗎？
A：GAE目前支援第六版Java。不過，針對第六版203個套件，Google沒有全部支援。有一些套件的功能在Google沙箱（sandbox）環境中沒有意義。例如網頁不需要桌面的介面功能套件Swing，GAE就不支援。另外像RMI遠端訊息傳遞也不支援，因為GAE只容許HTTP傳輸模式。剩下GAE有支援的Java套件，就和原來套件的功能一模一樣，不會有不相容的情形。
Q：使用Java的應用程式，仍然享有雲端運算的擴充性嗎？
A：有，因為GAE底層的儲存機制仍然是建立在BigTable系統上。
Q：目前有使用者反應還有一些程式錯誤？
A：因為GAE屬於早期預覽版本，只是告知我們有這項產品，發生問題或有功能需求，可以反應機制回報，我們會排出優先順序後加入開發時程中，後續會有很多小改版。但是，穩定版本的推出時程，我們通常也不會預先公布。
Q：支援Java後，有提供開發工具的支援嗎？
A：可以在Eclipse上安裝GAE的外掛工具，不像先前MAC版只提供部署工具，Eclipse上的GAE工具會在本地端建立小型的模擬執行環境，提供除錯追蹤機制，可以逐行追蹤。對開發者而言，開發流程和原來Java的流程一模一樣。程式開發完成，按下部署按鈕，就可以將應用程式發布到Google伺服器中。
Q：可以支援Hibernate這類ORM的框架嗎？
A：因為Hibernate底層必須是關連式資料庫，所以，GAE完全無法支援。我們內部討論過是否要打造一套關連式資料庫，評估過是一個很大的工程，目前我們沒有足夠人力來開發。
Q：開發雲端平臺上的應用時，最大的困難是資料結構的處理嗎？
A：沒錯，開發者需要了解分散式資料庫的特性，了解BigTable的基本原理，根據這些特性來設計資料架構，才會有效率和好的擴充性。
比如，BigTable是沒有關連性，光是同一列資料就可能拆開儲存在不同的伺服器上，一個表更是儲存在很多伺服器上，這種分散特性的影響，像是要做資料查詢時的加總計算非常困難，反而必須在插入資料時進行計算。
進一步來說，在SQL語法中，開發者經常使用select count(*) from 表格的語法，來計算資料筆數，在BigTable中，應用程式必須連線到每一臺伺服器讀取資料，才能統計出總數，效率很差。
比較好的作法是，先建立一個計數用的資料欄位，每次新增資料時，程式自動將新增數量加總到那個欄位的內容。需要讀取總數的資訊時，直接取出那個資料欄位的數字即可。此外，像資料表有Secondary key時，光是排序也會是個很複雜的問題。
Google臺灣雲端運算計畫主持人葉平認為，開發雲端應用時，最大的困難是資料結構的處理。
Q：GAE的資料庫系統和關連式資料庫有什麼不同？
A：GAE上儲存資料的方式是Datastore，這是在BigTable上面一層的資料庫系統。Datastore是物件化的資料庫，一筆資料就是一個物件，每次存取都是整個物件。
沒有關連式資料庫的外部索引（Foreign Key）機制，只有類似的機制叫做參考（Reference），可以透過參考來找到物件。此外，GAE也不提供資料表結合（Join）的功能，因為BigTable只有一個表，所有資料都放在上面。
Q：關連式資料庫的作法中，經常會將客戶資料和訂單資料分開，只有1張表的GAE要如何處理呢？
A：一種常見的作法是在一列中只儲存一個客戶資料，包括基本資料和所有相關的訂單資料。BigTable有一個很大的特性是每一個列的長度可以不同，也可以這一列有A、B、C欄位，另外一列則是B、D、G、H，單一列甚至可以有上百萬個欄位。不同列可以容許資料長度不同、欄位不同，這也和傳統關連式資料有很大的差異。
Q：將同一個客戶的所有資料都放到同一列中，會不會影響效率？
A：不會。剛提到不同列的資料會放在不同伺服器，同一列資料的不同欄位也會存在很多伺服器。不同應用程式可以只讀取同一列資料中需要的欄位就好，不用存取整列資料。另外，還提供了欄位家族（Column Family）的概念，開發者可以將這個應用程式經常要一起讀取的資料欄位，設定成相同的欄位家族，通常一支應用程式會設定好幾個欄位家族。
底層資料庫系統會自動將同一個欄位家族的相鄰列資料，都放在同一臺伺服器上，來提高應用程式的存取速度。如果開發者用關連式資料庫的概念來設計資料架構，反而會讓資料庫的效率很差。
Q：不同應用程式要讀寫同一列資料時，會不會發生資料鎖定的衝突？
A：通常不需要整列鎖住，只需鎖住這個應用程式所使用的欄位家族，讓其他應用程式可以讀寫同一列中沒有被鎖定的欄位。
Q：目前對於中文編碼的支援情形呢？
A：支援Unicode的正體中文編碼方式，但是沒有支援Big-5的編碼格式。（採訪整理⊙王宏仁）
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