技术对谈－看Google怎么用Java

技术对谈－看Google怎么用Java
文/李延华 (记者) 2006-08-29

Google首席Java架构师Joshua Bloch与Google专任工程师兼Java讲师Neal Gafter，与七位台湾Java社群专家对谈。

席卷全球Java界的《Java Puzzlers》作者－Google首席Java架构师
Joshua Bloch与Google专任工程师兼Java讲师Neal Gafter，应邀来台担任Java 2006的讲师。iThome邀请多位Java专家与两位Google大师对谈。在轻松的气氛中，Joshua与Neal针对Java的发展与 Google的技术应用等议题，以幽默诙谐的方式提出他们的看法。

PC组成高度容错的分散式架构
王建兴：当我们知道可与两位来自Google的Java大师座谈时，心中浮现的自然是Google举世闻名的分散式架构，Java向来有性能上的争议，但Google为何会采用Java？又如何应用Java？

Neal：Google打造的许多应用程式都是大型的分散式系统，我们不会将应用程式放到一台大型的单一主机上。我们喜欢使用现成的PC，来建构我们的系统，而不是大型而且可靠度佳的昂贵主机。单一PC随时可能发生错误，我们试着用软件的方式建立容错的机制。

基本上，我们没使用J2EE，这其中有许多原因，包括Google在J2EE之前就已经有了自己的分散式架构，甚至还是使用 Java 语言建构出来的。所以Google有自己的RPC（Remote Procedure Call）系统，而且广泛地使用，它可以在不同语言之间达到良好的沟通，不论服务器、用户端、Java、Python 或C++，而且运作地很平顺。

我们应用Interface Definition Language编译程式，成为可以跨Java、Python及C++三种语言的系统。所以当我们设计一个分散式系统时，其中一件事就是看哪种通讯协定可以适合这些语言来开发，另外就是我们怎么处理容错、备份、如何确保我们不会遗失任何使用者的资料、如何恢复某台当掉的机器。Google有特别的解决方式处理这方面的问题，我们有个通用的解决方法。

Joshua：没错，如Neal所言，失败不是少见的情况，而是很常见的。当你要建立一个像Google这样规模的搜索服务，你可以想像会有多少问题，但是我们就是要持续的让服务运作下去，尽量让系统可以自动修复，不要造成延迟。

王文彬：Google的应用好像都是自制的，是否曾使用其他公司的产品？

Joshua：会的，我们会拿现成的来用，多数工具是我们自制的，不过如果有别人已开发好的软件，刚好是我们需要的，而且价格不错，我们会买下它，Google Web Toolkit（GWT）就是很好的例子。

Neal：我们就常用一些开放源码的产品，用哪些可能不方便讲，不过我们用很多Linux工具，有时候我们会用些其他人开发好的工具，其实Google没有规定一定什么都要自己开发，当你要把程式交给开放源码社群时，你会倾向社群支持你的东西，但你不会要他们付钱给你。

彬：这就是JBoss要做的。

Java与C++人才的比重逐渐改变
王建兴：我们听早上的主题演讲，你们说Google应用Java在中介层（Middle-Tier），例如GMail、Calendar。我们很有兴趣知道什么样的应用适合使用Java？

Neal：没错，在中介层的开发，Java是很好的选择。Google 有很多基础的设施，Web Servlet 引擎，让你很简单就能以Java撰写与部署中介层的程式。

Joshua：而且有许多现成的函式库，不需要用到bit-level，就可以整合原有底层的C++程式，这可以广泛地移植到用户端的程式，像是一些AJAX程式。

Neal：这还是要看各个开发团队决定用什么，如果是要开发一些以Web为主的程式，可能就不考虑Java而选择C++，有可能因为他们对C++很熟，所以，即使他们开发的东西和我做的很像，但他们还是决定选择C++。

王建兴：你们认为Java能提供更好的可携性吗？

Joshua：绝对是的。而且Java可以提供较好的效能表现。

Neal：一般来说，以Google使用Java的方式下，可携性没那么重要。因为我们将Java应用程式部署在特定版本的Linux。

不过，可携性的优点，是当我们移至下一个版本的Java，或下一个版本的Linux时，我们不想锁在某个特定版本的Java、架构或作业系统，所以可携性很重要。

Joshua：但我们不会要求写程式时，要同时兼顾在任何平台上都可以执行，这有点与写程式的态度有关，你是要写给自己用的，或是写给全世界用的。

王建兴：我想你们会采用 Java 有一个很重要的理由是想要降低开发的心力和时间。

Joshua：绝对如此。还有另一个理由，学生在学校里学的都是Java，而且喜欢Java，他们甚至不懂C++，所以比找C++人才容易。

Neal：而且Java除错容易多了。

王文彬：现在Google的C++与Java工程师的比例为何？各占一半吗？

Joshua：我不太确定。可以肯定的是Google正在徵求更多的Java工程师。

Neal：应该不到这个比例，使用C++的应该多一点，可能是 6：4 左右。不过，使用Java的人正在成长中，5年前Google大概没什么人使用Java，所以我们可以预见，Java在Google里越来越重要。

王建兴：即使Java对开发企业应用程式是够快的，可是你们怎么兼顾延展性（Scalability）？

Joshua： Google解决Java的延展性，就像解决其他这类延展性问题。像是复制、大型分散式系统，或者用更多机器来解决这些问题。

王建兴：所以你们会用分散式架构来解决？

Joshua：对。

叶秉哲：请问Google分散式基础架构早在Google搜寻引擎刚草创的时代就已经存在了吗？

Neal：许多Google的丛集和分散式基础架构，的确可追溯到Google两位创始者在史丹福大学研究所，以三五台机器研究时代。不过早期的基础架构都已被重新设计过，所以现在已经很难看到杂乱的程式码了。单以搜寻引擎核心本身而言，大概就被改写过三次。

Joshua：不过，当然，某些核心的演算法，例如PageRank仍然存在。

没有修改JVM，调校是从程式着手
王建兴：在你们早上的演讲中，提到有许多在Java社群有所贡献的人，现在都在Google，我们看到有很多人都熟悉JVM，我们猜你们有基于效率的考量修改JVM。我们有猜对吗？

Joshua、Neal：猜错了。

Joshua：你们可能会这么想，但就我所知没有。我们使用现成的JVM，不是我们为自己人说话，但昇阳的JVM效能一直在精进，我们把原来跑在 JRE 1.4的程式放在Tiger上，发现，哇！效能这么好。再放在Mustang，哇！效能更快，我们就不用花什么功夫特别去调整我们的程式了。

Neal：我们的确是和昇阳保持联系，所以当我们遇到了特定的问题时，我们就会让他们知道，这样的VM对我们不够用。

Joshua：而且我们提供解决方案。

王建兴：所以最佳化是在应用程式的层级进行？

Joshua：是的，开发精简而有效率的程式，Java是很好的工具。Java程式既短且清楚，而且提供够多的函式库，可以根据需求置换。要写出一样的C++程式，就得花上更多的力气。

Neal：你可以找到许多用在Java的效能衡量与调校的工具，那可以很容易找出问题在哪。

王建兴：程式效能的瓶颈。

Neal：是呀，我总是很惊讶瓶颈怎么会在这儿，所以总是真的找到了才相信。

王建兴：效能瓶颈所在，总是令人惊讶不已。

Joshua：没有真的证明前，总是猜错瓶颈究竟在哪里。

开放原始码，对Java的帮助有限
朱仲杰：我们知道这几年Java将会开放原始码，你们们觉得这会对提升Java的效能，或找出Java的效能瓶颈有帮助吗？

Joshua：Neal和我并不同意这个观点，基本上我们有研究许可（Research License）已经可以阅读原始码，调校或找出问题都很简单，我不是要说这么做没用，而是我们不需要因为原始码不够开放而这么做，从1995年到现在，已有很多进步，可以写很高效能的Java程式。

Neal：Java SE今年年底就要释出原始码，你可能会觉得届时开放源码社群协助Java SE，找出Java SE的问题。不过，其实他们现在就已经可以这么做了，Java SE已有公开的原始码，你可以在上面加些警告，也可以告诉昇阳哪里有问题。但是实际上，很少人这么做，所以我不觉得完全开放源码之后，会吸引大家贡献些什么，因为现在就可以了。

Joshua：不过学术单位在Java开放以后，就可以更自由的使用与修改Java了。

Neal：有些事是开放Java源码以后可以做的。像是Java语法的实验，现在我虽然可以改Java的东西，做些实验性质的应用，加些新的功能，但因为我不是昇阳的员工，不被允许提供给别人试用。

Joshua：我要提出相反的看法，7年前Philip Wadler、Martin Odersky这两个人，在Java上加了很多功能，然后取名叫「Pizza」，现在的Generic功能很多都是根源于Pizza的。

Neal：但如果他们在Java开放原始码之后再做，就不需要自己重写一个Java SE了！

Joshua：我要说的是，这类在Java之上的再开发，7、8年前就有。

Google力求提供在地化的服务
冯彦文：我很好奇Google的软体，有没有还未自动化的？需要人工处理的？

Neal：有，像在地化，因地区不同的翻译之类。

Joshua：也是有些工具可以帮忙。

Neal：其实也有系统帮助不在Google工作的人，协助我们做在地化。

Joshua：基本上Google会尽量能自动化就自动化，Yahoo就不那么自动化，Yahoo是有历史原因的，因为从一开始的设计就是由人工登录网址；而Google从一开始的索引就是让网路自己搜寻，但也没办法做到样样自动化。

Neal：还是有些服务像登广告，得由人工检查填写资料的是否正确，及是否侵犯他人的商标。

Joshua：不过我再强调，我们都尽量自动化，不能做到的，才用人工补强。例如Google News，就不是用人工挑选资料，是电脑筛选的。

Neal：Google设计服务时，还是以自动化为原则，这样的服务才不会被限制住。如果有服务是我们无法靠自动化来解决的，可能我们就做错了方向。

冯彦文：所以像 Google广告，如果我想申请的是中文、日文，这些不同语言的广告，你们需要不同地区的人协助吗？

Neal：我想我们在全球不同国家，都有分公司照顾各种语言的用户，我们的服务在全球都有，还是需要有人知道当地的语言、文化、法律的特色，才能服务当地的人。

叶秉哲：所以我们才能看到Google Map在日本是日文，在希腊是希腊文。

Neal：没错。

Joshua：Google了解这个世界只有一小部分人的母语是英文，我们也了解，在这个一直成长的网路世界人口中，大部分的人说着其他语言，Google想要为这部分的人服务。

冲击可以激盪出更多兴奋的点子
钱世丰：Google在全球有那么多员工，分散在不同的地方，如何合作完成工作？

Joshua：我们公司使用电子邮件和即时传讯系统沟通。有人说到Google Talk吗？

昨晚我抵达台北的时候，写电子邮件给老婆，一打开即时通讯，就有Google的人传讯过来问我「Hey，你现在在哪里？我有个技术问题想问你，有个API里有个名字，我不认为那是个好名字，你觉得呢？」基本上，Google是个全球性的公司，合作的方法就是要有全球化的想法。

Neal：Google尽可能的维持小型团队，而且让小型团队在同地点工作，理想的团队规模可能是5个人，4个或5个，也许多到8个。大过这个数字，沟通就复杂多了。

Joshua：举例像匹兹堡分公司，匹兹堡的团队可能有些人会在某个计画上分担工作，和位于山景城（Mountain View）总部的员工合作。Google是从史丹福的研究生开始的，逐渐聚集许多工程师加入，这些工程师聚在一起就会有些东西蹦出来。

王文彬：你们现在有多少员工？一万人？

Neal：还没，大约7000~8000人。

王文彬：那现在一定也多了许多人是从事业务工作，从一个管理者的角度来看，如何和业务这类不同性质的人合作？

Joshua：这对公司而言的确是有点挑战。可能有时候需要顺从别人的意见，但Google还是尽量保有某些原则。当然还是有混乱冲击（Chaos）的时候，优秀的科技公司，总是会有些「冲击」，因为冲击可以激盪出更多令人兴奋的点子。

王文彬：我总很好奇，你们有很多东西都是自制的，那新进同仁要如何学习这些东西呢？学习方式为何？

Joshua：这是非常棒的问题，来到Google就像刚移民时，都要上一些课，像刚上大学会有新生训练一样，Google有两个礼拜的新生训练，教导Google现有的产品。例如我们是开发Java程式的，就会教导一些写Java的方式。

Neal：新进员工会有指定的mentor（学长）带他，如果有什么问题，可以问学长，实作上的问?

Google的80/20工作法则
钱世丰：Google的员工可以利用20%的工作时间做任何想做的事，是真的吗？

Neal：真的！我当初的20%时间是做一个行事历的应用，后来发展成为今日的Google Calendar。它现在变成我的80%，而目前来台湾就是用我的20%时间。

Joshua：很多年来，我的20%是更新《Effective Java》。

Google专任工程师Neal Gafter（左）与Google首席Java架构师Joshua Bloch（右），两人利用Google的20%自由工作时间写出《Java Puzzlers》畅销书。摄影／赖基能

AJAX仍在演进，是未来的趋势
朱仲杰：我们知道AJAX是从Google Map点燃的，而AJAX现在正火红，Java Script有个大问题是相容性，有些语法只能在IE或Firefox上使用。Gmail可以在很多浏览器上使用，但Google Calendar就只能在IE和Firefox上用。

Neal：不，它现在可以在Mac OS上使用了。

使用AJAX撰写应用程式，会比用Java用户端技术撰写应用程式花上更多力气。真的，因为可携性不会是免费奉送的。另一方面，并不是很多人的机器都装有 Java，但每个人都有浏览器，Firefox到处都有，而IE更占有90%，只要有Windows就有IE。实务上来说，当你能够在这两个浏览器上执行，对大多数人来说，就具备了可携性。

Joshua：我看AJAX是比以前的HTML更丰富，但还是没有比传统的Windows、Mac OS或Unix上的应用程式丰富。不过另方面，AJAX一直在改进，比以往更容易移植、更容易维护，这些背后技术的演进，让使用者能自然地使用，不会感觉到技术端有什么不同，这些都是好事。我有时候对AJAX做不到一些功能而感到挫折，但另一方面以一些商业的角度来看，选AJAX还是正确的决定。

Neal：AJAX的应用还是无法像一般例如Java开发的程式来得丰富，其中部分原因是技术太新，所以不那么普及，没有那么多函式库可以让开发变得简单，而且AJAX还是有效能上的问题，Java Script还是一个直译式的语言，如果未来有更丰富复杂的以AJAX 开发的应用程式，我们还是需要有更好的Java Script解译方法。我还是会很高兴看到越来越多用户端在使用Java。

Joshua：会的，大约60%的电脑出厂时就装好Java 5的JRE（Java Runtime Environment)。

丁彬：Google以併购的方式取得GWT，Google还有其他的AJAX 工具集的计画吗？

Neal：Google很多专案采用AJAX技术，不过如果你的问题，是Google有没有其他的AJAX Toolkit产品，就我所知是没有。

Joshua：就我所知，也是没有。就算有，我也不被允许谈论这些计画。

叶秉哲：所以你们会用吗？（指GWT）

Neal：我们现在没有，因Google Calendar在AJAX诞生之前就开始开发了，但如果开发时就有这些工具，我想我会采用。至于我现在是否会将Google Calendar转由AJAX工具开发，这听起来就有点费功夫了，可能不太值得。

叶秉哲：如果有新的应用，你们可能就会采用？

Neal：如果有新的计画是以AJAX为目标，我想会采用的，因为有现成的可以利用。

Joshua：如果有时间我也会想用，不过有点困难。

叶秉哲：当Google在使用脚本语言时，为什么会选择Python，而不是Perl 之类的语言？

Joshua：当我们任职于Google时，Google已经采用Python，所以我并不知道最初的原因。在Google内部也有人使用 Perl，不过只是用于个人的20%时间，属于实验性质，用来展示及说服个人的想法；当此计画成长到有其他人加入时，还是得转移到Google最常用的语言平台上。

Google OS？只是揶揄微软
朱仲杰：现在你们用的Java是哪一个版本？

Joshua：我很骄傲的说，现在我们已经用到Tiger，我是2004年7月4日加入Google，大约从2005年3月起，全公司就转换到Tiger，这是在Tiger发表后没多久的事。

Neal：我们已经完成JDK 1.6的测试，只要等JDK 1.6公布后，我们也可以很快地转换过去。

钱世丰：请问你们有自己的作业系统吗？

Joshua：没有，我们用Linux，我们在一些大规模的系统用Linux，但我们没有自己的作业系统。

Neal：但我在自己的笔记型电脑上做了一个「Google OS」的萤幕保护程式，当我去演讲开会的时候，大家都会看到我用「Google OS」。

王文彬：这是行销？

Neal：是我们在揶揄微软。

C#与Java各擅胜场
王建兴：.NET是Java的主要竞争对手，现在也有开放源码的.NET Framework可执行于Linux，它叫做Mono，你对Mono的看法？

Neal：嗯，它还不完整，是吧。有很多开放源码的Java实作，也都不完整。很多Java的实作，都只有60%～70%的API支援，就算是90%都不够好。那意谓着我可能会呼叫到一个不能起作用的方法。要支援全部才算有用。

Joshua：像我在Java的委员会，我还是觉得即使是.NET公开的API也不会很实际，Java有完整公开的计划，主要就是要把所有函式库都公开。

丁彬：那C#呢？C#的目的之一，就是要从Java社群挖走一些人，你们觉得呢？

Neal：我认为C#的确有一些好的想法。他们有自由选择不需要保留向下相容性，举例来说，当他们在语言中决定增加Generics语法时，他们建立了另一套全新的Collections API，身为程式设计员或是软体厂商，必须在原本的和新的介面中，选择一套来使用。以语言设计的角度来说，这样做可能比Java设计者的选择来得好，C# 有这样的自由可以让设计者更大幅地改良语言的设计。

Joshua：我这样说好了，「模仿」绝对是高度的赞美，何况是像C#如此公开的模仿。我不全然认为C#挖走了Java 的开发者。当你的目标是在Windows 上开发时，为了某些明显的因素，使用C#或C++会面临较少的整合性问题。

Neal：在Java的Generics中，有Wildcard的语法，我认为这是一个极为重要的部分，它让程式设计人员更有威力、可以更灵活的表达设计理念。C#中就没有这项功能，这也可能和当时的程式语言社群中对于 Wildcard 的需求讨论还没这么热烈有关，但我认为对C#来说，要增加这项功能已经太晚了。

Joshua：每一种程式语言都有它的优点和缺点，我或许有点偏颇，不过我的确很喜欢Java中这些新的功能。C# 中有太多过去Pascal及C++的影子。

王建兴：以一个架构师的角度，可以区别一下Java和.NET的核心的不同吗？

Joshua：我对.NET的核心没有那么熟，他们出现得比Java晚，所以可以针对Java的缺点改进，但如果你有看《Java Puzzlers》，你会发现还是有很多Puzzlers也同样在C#出现。

朱仲杰：《Java Puzzlers》、《Effective Java》的第二版何时会问市呢？

Joshua：我在今年旧金山的JavaOne大会，于数千人面前保证，在下一届JavaOne之前，会推出《Effective Java 2nd edition》，我会继续努力朝着明年出版的目标努力。至于《Java Puzzlers》的第二版，希望不会再有那么多难题了。因为越多难题与陷阱其实代表这个语言的缺点越多，只要我们不要再加入更多不好的语言特性在 Java中，就不会有太多新的难题。

Java太肥了吗？
王文彬：我对Java的未来方向有点好奇，Java已经很成熟，若我们再持续加入新功能，会不会让语言太过庞大而失焦？

Joshua：会的，每个语言都有生命周期，有些语言持续增加新功能，导致该语言后来很难写、很丑、难以使用，很多语言后来变成这样，而我会尽力让Java不变成这样。我相信现在的Java已经是一个相当完整的语言，虽然还是有很多好的功能可以加入，但将这些东西一股脑全部加进来绝对是错的。

Neal：我觉得在JDK 5就加入了太多功能。

王文彬：是的，像annotation 就是。

Joshua：但是使用者喜欢耶！我是annotation技术团队的负责人，虽然这不是我心目中最想要的功能，但是我相信它对一般的Java工程师帮助很大。

Neal：有两个我觉得后悔的功能：Static Import 和 Varargs。
Joshua：其实Static Import我觉得并没有太伤害Java语言本身，因为根本就很少用。Varargs在特定的时候，确实会造成无法预期的结果。

钱世丰：你们最喜欢哪些Java新功能？

Joshua：我觉得enum这个小功能很重要，但当初没有规划好enum的比较，现在的规格允许我们可以比较两个enum是否相等，但是却不能使用像是大于、小于来比较两个enum。另外像switch不能使用在String 上，很多人需要这个功能，没理由Java无法做到。我觉得像这样的小功能，是我很希望未来的Java再加入。

Neal：我自己认为有个功能是现在Java缺乏的：closures。

Web 2.0的定义始终是分歧的
朱仲杰：你们怎么看Web 2.0呢？会觉得是泡沫吗？

Joshua：我觉得这只是大家为现在的网路现象取个名字，就像从写HTML开始，后来有Java Script，现在有公开的API，就可以做一些Mashups（混搭程式），我觉得一些Mashups很棒，像房屋网站Zillow.com就整合 Google Map，这些东西都很棒，不过这比较像是行销人员把这种现象取了个Web 2.0的名词。

Neal：我不知道大家怎么看待Web 2.0的意义，我认为这是把网路应用服务集合的意思，其中有些想法也是行之有年，像Amazon上可以写书评。不过我想Web 2.0会是现在和未来一些网路服务的趋势。

Joshua：那如果说Web 2.0是平台呢？当我们说 Web 2.0是一些以网路服务为基础的平台，像Amazon、Google、eBay有提供 API，这样一些网路服务就可以利用其他网站现有的平台提供更多应用。
钱世丰：我觉得直到有租屋网站和Google Map整合后，大家才开始注意Web 2.0的现象。

Neal：我觉得大家对Web 2.0的定义都不大相同，几年后如果Web 2.0成功了，这个词就还会存在；如果没有成功，就不会再叫Web 2.0了。

钱世丰：有些人说GMail与Google Map是 Web 2.0 的开始。

Joshua：Google Map无疑的是属于Web 2.0服务，你看Zillow.com就是整合Google Map的应用。整理⊙李延华

        Joshua Bloch

Google首席架构师，着有《Effective Java》、《Java Puzzlers》(java解惑)

「当你要建立一个像Google这样规模的搜寻服务，你可以想像会有多少问题，但是我们就是要持续的让服务运作下去，尽量让系统可以自动修复，不要造成延迟。」

        Neal Gafter

Google专任工程师兼Java讲师，着有《Java Puzzlers》(java解惑)

「使用AJAX撰写应用程式，会比用Java用户端技术撰写应用程式花上更多力气，因为可携性不会是免费奉送的。」