技術對談－看Google怎麼用Java

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技術對談－看Google怎麼用Java

技術對談－看Google怎麼用Java

文/ 李延華 (記者) 2006-08-29

Google首席Java架構師Joshua Bloch與Google專任工程師兼Java講師Neal Gafter，與七位臺灣Java社群專家對談。

席捲全球Java界的《Java Puzzlers》作者－Google首席Java架構師 Joshua Bloch與Google專任工程師兼Java講師Neal Gafter，應邀來臺擔任Java 2006的講師。iThome邀請多位Java專家與兩位Google大師對談。在輕鬆的氣氛中，Joshua與Neal針對Java的發展與 Google的技術應用等議題，以幽默詼諧的方式提出他們的看法。 PC組成高度容錯的分散式架構 王建興：當我們知道可與兩位來自Google的Java大師座談時，心中浮現的自然是Google舉世聞名的分散式架構，Java向來有效能上的爭議，但Google為何會採用Java？又如何應用Java？ Neal：Google打造的許多應用程式都是大型的分散式系統，我們不會將應用程式放到一臺大型的單一主機上。我們喜歡使用現成的PC，來建構我們的系統，而不是大型而且可靠度佳的昂貴主機。單一PC隨時可能發生錯誤，我們試著用軟體的方式建立容錯的機制。 基本上，我們沒使用J2EE，這其中有許多原因，包括Google在J2EE之前就已經有了自己的分散式架構，甚至還是使用 Java 語言建構出來的。所以Google有自己的RPC（Remote Procedure Call）系統，而且廣泛地使用，它可以在不同語言之間達到良好的溝通，不論伺服器、用戶端、Java、Python 或C++，而且運作地很平順。 我們應用Interface Definition Language編譯程式，成為可以跨Java、Python及C++三種語言的系統。所以當我們設計一個分散式系統時，其中一件事就是看哪種通訊協定可 以適合這些語言來開發，另外就是我們怎麼處理容錯、備份、如何確保我們不會遺失任何使用者的資料、如何恢復某臺當掉的機器。Google有特別的解決方式 處理這方面的問題，我們有個通用的解決方法。 Joshua：沒錯，如Neal所言，失敗不是少見的情況，而是很常見的。當你要建立一個像Google這樣規模的搜尋服務，你可以想像會有多少問題，但是我們就是要持續的讓服務運作下去，盡量讓系統可以自動修復，不要造成延遲。 王文彬：Google的應用好像都是自製的，是否曾使用其他公司的產品？ Joshua：會的，我們會拿現成的來用，多數工具是我們自製的，不過如果有別人已開發好的軟體，剛好是我們需要的，而且價格不錯，我們會買下它，Google Web Toolkit（GWT）就是很好的例子。 Neal：我們就常用一些開放源碼的產品，用哪些可能不方便講，不過我們用很多Linux工具，有時候我們會用些其他人開發好的工具，其實Google沒有規定一定什麼都要自己開發，當你要把程式交給開放源碼社群時，你會傾向社群支持你的東西，但你不會要他們付錢給你。 彬：這就是JBoss要做的。 Java與C++人才的比重逐漸改變 王建興：我們聽早上的主題演講，你們說Google應用Java在中介層（Middle-Tier），例如GMail、Calendar。我們很有興趣知道什麼樣的應用適合使用Java？ Neal：沒錯，在中介層的開發，Java是很好的選擇。Google 有很多基礎的設施，Web Servlet 引擎，讓你很簡單就能以Java撰寫與部署中介層的程式。 Joshua：而且有許多現成的函式庫，不需要用到bit-level，就可以整合原有底層的C++程式，這可以廣泛地移植到用戶端的程式，像是一些AJAX程式。 Neal：這還是要看各個開發團隊決定用什麼，如果是要開發一些以Web為主的程式，可能就不考慮Java而選擇C++，有可能因為他們對C++很熟，所以，即使他們開發的東西和我做的很像，但他們還是決定選擇C++。 王建興：你們認為Java能提供更好的可攜性嗎？ Joshua：絕對是的。而且Java可以提供較好的效能表現。 Neal：一般來說，以Google使用Java的方式下，可攜性沒那麼重要。因為我們將Java應用程式部署在特定版本的Linux。 不過，可攜性的優點，是當我們移至下一個版本的Java，或下一個版本的Linux時，我們不想鎖在某個特定版本的Java、架構或作業系統，所以可攜性很重要。 Joshua：但我們不會要求寫程式時，要同時兼顧在任何平臺上都可以執行，這有點與寫程式的態度有關，你是要寫給自己用的，或是寫給全世界用的。 王建興：我想你們會採用 Java 有一個很重要的理由是想要降低開發的心力和時間。 Joshua：絕對如此。還有另一個理由，學生在學校裡學的都是Java，而且喜歡Java，他們甚至不懂C++，所以比找C++人才容易。 Neal：而且Java除錯容易多了。 王文彬：現在Google的C++與Java工程師的比例為何？各占一半嗎？ Joshua：我不太確定。可以肯定的是Google正在徵求更多的Java工程師。 Neal：應該不到這個比例，使用C++的應該多一點，可能是 6：4 左右。不過，使用Java的人正在成長中，5年前Google大概沒什麼人使用Java，所以我們可以預見，Java在Google�越來越重要。 王建興：即使Java對開發企業應用程式是夠快的，可是你們怎麼兼顧延展性（Scalability）？ Joshua： Google解決Java的延展性，就像解決其他這類延展性問題。像是複製、大型分散式系統，或者用更多機器來解決這些問題。 王建興：所以你們會用分散式架構來解決？ Joshua：對。 葉秉哲：請問Google分散式基礎架構早在Google搜尋引擎剛草創的時代就已經存在了嗎？ Neal：許多Google的叢集和分散式基礎架構，的確可追溯到Google兩位創始者在史丹福大學研究所，以三五臺機器研究時代。不過早期的基礎架構都已被重新設計過，所以現在已經很難看到雜亂的程式碼了。單以搜尋引擎核心本身而言，大概就被改寫過三次。 Joshua：不過，當然，某些核心的演算法，例如PageRank仍然存在。 沒有修改JVM，調校是從程式著手 王建興：在你們早上的演講中，提到有許多在Java社群有所貢獻的人，現在都在Google，我們看到有很多人都熟悉JVM，我們猜你們有基於效率的考量修改JVM。我們有猜對嗎？ Joshua、Neal：猜錯了。 Joshua：你們可能會這麼想，但就我所知沒有。我們使用現成的JVM，不是我們為自己人說話，但昇陽的JVM效能一直在精進，我們把原來跑在 JRE 1.4的程式放在Tiger上，發現，哇！效能這麼好。再放在Mustang，哇！效能更快，我們就不用花什麼功夫特別去調整我們的程式了。 Neal：我們的確是和昇陽保持聯繫，所以當我們遇到了特定的問題時，我們就會讓他們知道，這樣的VM對我們不夠用。 Joshua：而且我們提供解決方案。 王建興：所以最佳化是在應用程式的層級進行？ Joshua：是的，開發精簡而有效率的程式，Java是很好的工具。Java程式既短且清楚，而且提供夠多的函式庫，可以根據需求置換。要寫出一樣的C++程式，就得花上更多的力氣。 Neal：你可以找到許多用在Java的效能衡量與調校的工具，那可以很容易找出問題在哪。 王建興：程式效能的瓶頸。 Neal：是呀，我總是很驚訝瓶頸怎麼會在這兒，所以總是真的找到了才相信。 王建興：效能瓶頸所在，總是令人驚訝不已。 Joshua：沒有真的證明前，總是猜錯瓶頸究竟在哪�。 開放原始碼，對Java的幫助有限 朱仲傑：我們知道這幾年Java將會開放原始碼，你們們覺得這會對提升Java的效能，或找出Java的效能瓶頸有幫助嗎？ Joshua：Neal和我並不同意這個觀點，基本上我們有研究許可（Research License）已經可以閱讀原始碼，調校或找出問題都很簡單，我不是要說這麼做沒用，而是我們不需要因為原始碼不夠開放而這麼做，從1995年到現在， 已有很多進步，可以寫很高效能的Java程式。 Neal：Java SE今年年底就要釋出原始碼，你可能會覺得屆時開放源碼社群協助Java SE，找出Java SE的問題。不過，其實他們現在就已經可以這麼做了，Java SE已有公開的原始碼，你可以在上面加些警告，也可以告訴昇陽哪�有問題。但是實際上，很少人這麼做，所以我不覺得完全開放源碼之後，會吸引大家貢獻些什 麼，因為現在就可以了。 Joshua：不過學術單位在Java開放以後，就可以更自由的使用與修改Java了。 Neal：有些事是開放Java源碼以後可以做的。像是Java語法的實驗，現在我雖然可以改Java的東西，做些實驗性質的應用，加些新的功能，但因為我不是昇陽的員工，不被允許提供給別人試用。 Joshua：我要提出相反的看法，7年前Philip Wadler、Martin Odersky這兩個人，在Java上加了很多功能，然後取名叫「Pizza」，現在的Generic功能很多都是根源於Pizza的。 Neal：但如果他們在Java開放原始碼之後再做，就不需要自己重寫一個Java SE了！ Joshua：我要說的是，這類在Java之上的再開發，7、8年前就有。 Google力求提供在地化的服務 馮彥文：我很好奇Google的軟體，有沒有還未自動化的？需要人工處理的？ Neal：有，像在地化，因地區不同的翻譯之類。 Joshua：也是有些工具可以幫忙。 Neal：其實也有系統幫助不在Google工作的人，協助我們做在地化。 Joshua：基本上Google會盡量能自動化就自動化，Yahoo就不那麼自動化，Yahoo是有歷史原因的，因為從一開始的設計就是由人工登錄網址；而Google從一開始的索引就是讓網路自己搜尋，但也沒辦法做到樣樣自動化。 Neal：還是有些服務像登廣告，得由人工檢查填寫資料的是否正確，及是否侵犯他人的商標。 Joshua：不過我再強調，我們都盡量自動化，不能做到的，才用人工補強。例如Google News，就不是用人工挑選資料，是電腦篩選的。 Neal：Google設計服務時，還是以自動化為原則，這樣的服務才不會被限制住。如果有服務是我們無法靠自動化來解決的，可能我們就做錯了方向。 馮彥文：所以像 Google廣告，如果我想申請的是中文、日文，這些不同語言的廣告，你們需要不同地區的人協助嗎？ Neal：我想我們在全球不同國家，都有分公司照顧各種語言的用戶，我們的服務在全球都有，還是需要有人知道當地的語言、文化、法律的特色，才能服務當地的人。 葉秉哲：所以我們才能看到Google Map在日本是日文，在希臘是希臘文。 Neal：沒錯。 Joshua：Google了解這個世界只有一小部分人的母語是英文，我們也了解，在這個一直成長的網路世界人口中，大部分的人說著其他語言，Google想要為這部分的人服務。

衝擊可以激盪出更多興奮的點子
錢世豐：Google在全球有那麼多員工，分散在不同的地方，如何合作完成工作？

Joshua：我們公司使用電子郵件和即時傳訊系統溝通。有人說到Google Talk嗎？

昨晚我抵達台北的時候，寫電子郵件給老婆，一打開即時通訊，就有Google的人傳訊過來問我「Hey，你現在在哪�？我有個技術問題想問你，有個API �有個名字，我不認為那是個好名字，你覺得呢？」基本上，Google是個全球性的公司，合作的方法就是要有全球化的想法。

Neal：Google盡可能的維持小型團隊，而且讓小型團隊在同地點工作，理想的團隊規模可能是5個人，4個或5個，也許多到8個。大過這個數字，溝通就複雜多了。

Joshua：舉例像匹茲堡分公司，匹茲堡的團隊可能有些人會在某個計畫上分擔工作，和位於山景城（Mountain View）總部的員工合作。Google是從史丹福的研究生開始的，逐漸聚集許多工程師加入，這些工程師聚在一起就會有些東西蹦出來。

王文彬：你們現在有多少員工？一萬人？

Neal：還沒，大約7000~8000人。

王文彬：那現在一定也多了許多人是從事業務工作，從一個管理者的角度來看，如何和業務這類不同性質的人合作？

Joshua：這對公司而言的確是有點挑戰。可能有時候需要順從別人的意見，但Google還是盡量保有某些原則。當然還是有混亂衝擊（Chaos）的時候，優秀的科技公司，總是會有些「衝擊」，因為衝擊可以激盪出更多令人興奮的點子。

王文彬：我總很好奇，你們有很多東西都是自製的，那新進同仁要如何學習這些東西呢？學習方式為何？

Joshua：這是非常棒的問題，來到Google就像剛移民時，都要上一些課，像剛上大學會有新生訓練一樣，Google有兩個禮拜的新生訓練，教導Google現有的產品。例如我們是開發Java程式的，就會教導一些寫Java的方式。

Neal：新進員工會有指定的mentor（學長）帶他，如果有什麼問題，可以問學長，實作上的問題，所有辦公室都是可以分享的資源， Google人都很樂意幫忙。尤其新進來的工程師會有個「Starter Project」，會指導你怎麼做某些特別的事，讓你習慣程式管理機制，例如如何檢查程式、程式撰寫的原則、有問題該找誰等。

Neal：一般來說，Google不會把5、6個新員工放在一起，由他們自己做事，新員工都會安插在一些原有的團隊裡面。
Joshua：其實老員工都還會輪調到不同分公司，彼此交換經驗，像我這趟臺灣行結束後，我會馬上去賓州的匹茲堡分公司輪調一個星期。

Google的80/20工作法則
錢世豐：Google的員工可以利用20%的工作時間做任何想做的事，是真的嗎？

Neal：真的！我當初的20%時間是做一個行事曆的應用，後來發展成為今日的Google Calendar。它現在變成我的80%，而目前來臺灣就是用我的20%時間。

Joshua：很多年來，我的20%是更新《Effective Java》。

Google專任工程師Neal Gafter（左）與Google首席Java架構師Joshua Bloch（右），兩人利用Google的20%自由工作時間寫出《Java Puzzlers》暢銷書。攝影╱賴基能

AJAX仍在演進，是未來的趨勢
朱仲傑：我們知道AJAX是從Google Map點燃的，而AJAX現在正火紅，Java Script有個大問題是相容性，有些語法只能在IE或Firefox上使用。Gmail可以在很多瀏覽器上使用，但Google Calendar就只能在IE和Firefox上用。

Neal：不，它現在可以在Mac OS上使用了。

使用AJAX撰寫應用程式，會比用Java用戶端技術撰寫應用程式花上更多力氣。真的，因為可攜性不會是免費奉送的。另一方面，並不是很多人的機器都裝有 Java，但每個人都有瀏覽器，Firefox到處都有，而IE更佔有90%，只要有Windows就有IE。實務上來說，當你能夠在這兩個瀏覽器上執 行，對大多數人來說，就具備了可攜性。

Joshua：我看AJAX是比以前的HTML更豐富，但還是沒有比傳統的Windows、Mac OS或Unix上的應用程式豐富。不過另方面，AJAX一直在改進，比以往更容易移植、更容易維護，這些背後技術的演進，讓使用者能自然地使用，不會感覺 到技術端有什麼不同，這些都是好事。我有時候對AJAX做不到一些功能而感到挫折，但另一方面以一些商業的角度來看，選AJAX還是正確的決定。

Neal：AJAX的應用還是無法像一般例如Java開發的程式來得豐富，其中部分原因是技術太新，所以不那麼普及，沒有那麼多函式庫可以讓開發 變得簡單，而且AJAX還是有效能上的問題，Java Script還是一個直譯式的語言，如果未來有更豐富複雜的以AJAX 開發的應用程式，我們還是需要有更好的Java Script解譯方法。我還是會很高興看到越來越多用戶端在使用Java。

Joshua：會的，大約60%的電腦出廠時就裝好Java 5的JRE（Java Runtime Environment)。

丁彬：Google以併購的方式取得GWT，Google還有其他的AJAX 工具集的計畫嗎？

Neal：Google很多專案採用AJAX技術，不過如果你的問題，是Google有沒有其他的AJAX Toolkit產品，就我所知是沒有。

Joshua：就我所知，也是沒有。就算有，我也不被允許談論這些計畫。

葉秉哲：所以你們會用嗎？（指GWT）

Neal：我們現在沒有，因Google Calendar在AJAX誕生之前就開始開發了，但如果開發時就有這些工具，我想我會採用。至於我現在是否會將Google Calendar轉由AJAX工具開發，這聽起來就有點費功夫了，可能不太值得。

葉秉哲：如果有新的應用，你們可能就會採用？

Neal：如果有新的計畫是以AJAX為目標，我想會採用的，因為有現成的可以利用。

Joshua：如果有時間我也會想用，不過有點困難。

葉秉哲：當Google在使用腳本語言時，為什麼會選擇Python，而不是Perl 之類的語言？

Joshua：當我們任職於Google時，Google已經採用Python，所以我並不知道最初的原因。在Google內部也有人使用 Perl，不過只是用於個人的20%時間，屬於實驗性質，用來展示及說服個人的想法；當此計畫成長到有其他人加入時，還是得轉移到Google最常用的語 言平臺上。

Google OS？只是揶揄微軟
朱仲傑：現在你們用的Java是哪一個版本？

Joshua：我很驕傲的說，現在我們已經用到Tiger，我是2004年7月4日加入Google，大約從2005年3月起，全公司就轉換到Tiger，這是在Tiger發表後沒多久的事。

Neal：我們已經完成JDK 1.6的測試，只要等JDK 1.6公佈後，我們也可以很快地轉換過去。

錢世豐：請問你們有自己的作業系統嗎？

Joshua：沒有，我們用Linux，我們在一些大規模的系統用Linux，但我們沒有自己的作業系統。

Neal：但我在自己的筆記型電腦上做了一個「Google OS」的螢幕保護程式，當我去演講開會的時候，大家都會看到我用「Google OS」。

王文彬：這是行銷？

Neal：是我們在揶揄微軟。

C#與Java各擅勝場
王建興：.NET是Java的主要競爭對手，現在也有開放源碼的.NET Framework可執行於Linux，它叫做Mono，你對Mono的看法？

Neal：嗯，它還不完整，是吧。有很多開放源碼的Java實作，也都不完整。很多Java的實作，都只有60%∼70%的API支援，就算是90%都不夠好。那意謂著我可能會呼叫到一個不能起作用的方法。要支援全部才算有用。

Joshua：像我在Java的委員會，我還是覺得即使是.NET公開的API也不會很實際，Java有完整公開的計畫，主要就是要把所有函式庫都公開。

丁彬：那C#呢？C#的目的之一，就是要從Java社群挖走一些人，你們覺得呢？

Neal：我認為C#的確有一些好的想法。他們有自由選擇不需要保留向下相容性，舉例來說，當他們在語言中決定增加Generics語法時，他們 建立了另一套全新的Collections API，身為程式設計員或是軟體廠商，必須在原本的和新的介面中，選擇一套來使用。以語言設計的角度來說，這樣做可能比Java設計者的選擇來得好，C# 有這樣的自由可以讓設計者更大幅地改良語言的設計。

Joshua：我這樣說好了，「模仿」絕對是高度的讚美，何況是像C#如此公開的模仿。我不全然認為C#挖走了Java 的開發者。當你的目標是在Windows 上開發時，為了某些明顯的因素，使用C#或C++會面臨較少的整合性問題。

Neal：在Java的Generics中，有Wildcard的語法，我認為這是一個極為重要的部分，它讓程式設計人員更有威力、可以更靈活的 表達設計理念。C#中就沒有這項功能，這也可能和當時的程式語言社群中對於 Wildcard 的需求討論還沒這麼熱烈有關，但我認為對C#來說，要增加這項功能已經太晚了。

Joshua：每一種程式語言都有它的優點和缺點，我或許有點偏頗，不過我的確很喜歡Java中這些新的功能。C# 中有太多過去Pascal及C++的影子。

王建興：以一個架構師的角度，可以區別一下Java和.NET的核心的不同嗎？

Joshua：我對.NET的核心沒有那麼熟，他們出現得比Java晚，所以可以針對Java的缺點改進，但如果你有看《Java Puzzlers》，你會發現還是有很多Puzzlers也同樣在C#出現。

朱仲傑：《Java Puzzlers》、《Effective Java》的第二版何時會問市呢？

Joshua：我在今年舊金山的JavaOne大會，於數千人面前保證，在下一屆JavaOne之前，會推出《Effective Java 2nd edition》，我會繼續努力朝著明年出版的目標努力。至於《Java Puzzlers》的第二版，希望不會再有那麼多難題了。因為越多難題與陷阱其實代表這個語言的缺點越多，只要我們不要再加入更多不好的語言特性在 Java中，就不會有太多新的難題。

Java太肥了嗎？
王文彬：我對Java的未來方向有點好奇，Java已經很成熟，若我們再持續加入新功能，會不會讓語言太過龐大而失焦？

Joshua：會的，每個語言都有生命週期，有些語言持續增加新功能，導致該語言後來很難寫、很醜、難以使用，很多語言後來變成這樣，而我會盡力讓 Java不變成這樣。我相信現在的Java已經是一個相當完整的語言，雖然還是有很多好的功能可以加入，但將這些東西一股腦全部加進來絕對是錯的。

Neal：我覺得在JDK 5就加入了太多功能。

王文彬：是的，像annotation 就是。

Joshua：但是使用者喜歡耶！我是annotation技術團隊的負責人，雖然這不是我心目中最想要的功能，但是我相信它對一般的Java工程師幫助很大。

Neal：有兩個我覺得後悔的功能：Static Import 和 Varargs。
Joshua：其實Static Import我覺得並沒有太傷害Java語言本身，因為根本就很少用。Varargs在特定的時候，確實會造成無法預期的結果。

錢世豐：你們最喜歡哪些Java新功能？

Joshua：我覺得enum這個小功能很重要，但當初沒有規劃好enum的比較，現在的規格允許我們可以比較兩個enum是否相等，但是卻不能 使用像是大於、小於來比較兩個enum。另外像switch不能使用在String 上，很多人需要這個功能，沒理由Java無法做到。我覺得像這樣的小功能，是我很希望未來的Java再加入。

Neal：我自己認為有個功能是現在Java缺乏的：closures。

Web 2.0的定義始終是分歧的
朱仲傑：你們怎麼看Web 2.0呢？會覺得是泡沫嗎？

Joshua：我覺得這只是大家為現在的網路現象取個名字，就像從寫HTML開始，後來有Java Script，現在有公開的API，就可以做一些Mashups（混搭程式），我覺得一些Mashups很棒， 像房屋網站Zillow.com就整合 Google Map，這些東西都很棒，不過這比較像是行銷人員把這種現象取了個Web 2.0的名詞。

Neal：我不知道大家怎麼看待Web 2.0的意義，我認為這是把網路應用服務集合的意思，其中有些想法也是行之有年，像Amazon上可以寫書評。不過我想Web 2.0會是現在和未來一些網路服務的趨勢。

Joshua：那如果說Web 2.0是平臺呢？當我們說 Web 2.0是一些以網路服務為基礎的平臺， 像Amazon、Google、eBay有提供 API，這樣一些網路服務就可以利用其他網站現有的平臺提供更多應用。

錢世豐：我覺得直到有租屋網站和Google Map整合後，大家才開始注意Web 2.0的現象。

Neal：我覺得大家對Web 2.0的定義都不大相同，幾年後如果Web 2.0成功了，這個詞就還會存在；如果沒有成功，就不會再叫Web 2.0了 。

錢世豐：有些人說GMail與Google Map是 Web 2.0 的開始。
Joshua：Google Map無疑的是屬於Web 2.0服務，你看Zillow.com就是整合Google Map的應用。整理☉李延華

Joshua Bloch Google首席架構師，著有《Effective Java》、《Java Puzzlers》"當你要建立一個像Google這樣規模的搜尋服務，你可以想像會有多少問題，但是我們就是要持續的讓服務運作下去，盡量讓系統可以自動修復，不要造成延遲。"

Neal Gafter Google專任工程師兼Java講師，著有《Java Puzzlers》"使用AJAX撰寫應用程式，會比用Java用戶端技術撰寫應用程式花上更多力氣，因為可攜性不會是免費奉送的。"

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