踏出云應(yīng)用程序規(guī)劃的第一步
清華資工所博士班研究生王建興曾寫(xiě)過(guò)一篇博文《踏出云應(yīng)用程序規(guī)劃的第一步》，文中他為我們分享了“云計(jì)算”在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)上會(huì)帶來(lái)哪些改變和影響?，F(xiàn)把全文轉(zhuǎn)載以此，全文如下：
雖說(shuō)“云計(jì)算”有著和過(guò)去歷史相似的觀念，其中卻也有著一些新的想法，而這些想法具備了新的時(shí)代意義，也對(duì)程序設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一些沖擊。
本文我們將來(lái)討論一下“云計(jì)算”在應(yīng)用程序設(shè)計(jì)上，究竟會(huì)有什么樣的改變和影響。
云計(jì)算最核心的觀念，在于將計(jì)算的重心擺在云。
何謂“云”即云所在的那一端。在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，時(shí)常用云朵的圖案來(lái)代表網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)，所以，“云計(jì)算”一詞，即代表透過(guò)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)取用計(jì)算資源的一種計(jì)算型態(tài)。
倘若只抽象化到站在這個(gè)觀點(diǎn)上來(lái)看，便是從歷史的脈絡(luò)中可以理解，這種計(jì)算方式早在之前，便是人們已經(jīng)使用過(guò)的模式。
不過(guò)，現(xiàn)今的云計(jì)算，有一些新的元素在里頭，這些元素不見(jiàn)得是新技術(shù)、新想法，在過(guò)去的研究文獻(xiàn)或探討中，這些想法或技術(shù)或許早就出現(xiàn)過(guò)，但如今“云計(jì)算”這個(gè)詞語(yǔ)，將所需的相關(guān)觀念集合在一塊，形成一個(gè)整體的想法。
我們處于一個(gè)可以持續(xù)連網(wǎng)的時(shí)代
為什么在這個(gè)階段，將計(jì)算擺到云上，又再度成為一個(gè)趨勢(shì)呢？
其中有一個(gè)重要的關(guān)鍵在于行動(dòng)裝置的盛行。這些行動(dòng)裝置，像是智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、小筆電等等，計(jì)算力雖然還是遠(yuǎn)勝昔日的桌上型計(jì)算機(jī)，但是相較于今日的個(gè)人計(jì)算機(jī)，仍然算是計(jì)算力薄弱的計(jì)算裝置，這使得在此類(lèi)的裝置上進(jìn)行大量沉重的計(jì)算并不恰當(dāng)。
同時(shí)，由于無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)愈來(lái)愈普及，加上3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)愈來(lái)愈完備，這構(gòu)成了一個(gè)重要的先決條件──裝置幾乎無(wú)時(shí)無(wú)刻都能處理連網(wǎng)的狀態(tài)。這么一來(lái)，計(jì)算力較為薄弱的行動(dòng)裝置透過(guò)網(wǎng)絡(luò)取用計(jì)算資源，便成了順理成章的選擇。
此外，因?yàn)槭褂谜叽蠖鄷?huì)在不同的裝置間切換，例如，在辦公室中使用筆記型計(jì)算機(jī)工作，接著在離開(kāi)辦公室后，可能還會(huì)透過(guò)手上的智能型手機(jī)讀取電子郵件，或者是利用實(shí)時(shí)通軟件和同事、朋友交換訊息?；氐郊液螅蛟S還會(huì)打開(kāi)像iPad之類(lèi)的平板計(jì)算機(jī)，在客廳中閱讀、上網(wǎng)、順便回復(fù)郵件。由于每個(gè)使用者都可能運(yùn)用多個(gè)裝置處理事務(wù)，但是，使用者又會(huì)希望在這些不同的裝置上都能處理相同的一組資料（例如電子郵件、或者是自己的記帳試算表）。
為了避免資料同步的麻煩及問(wèn)題，將資料、以及對(duì)資料的計(jì)算操作統(tǒng)一放置在云，同樣也成了十分理所當(dāng)然的想法。
云計(jì)算并非所有應(yīng)用程序的救贖，而從以上的描述不難看出，究竟何種應(yīng)用程序類(lèi)型適用云計(jì)算的觀念來(lái)設(shè)計(jì)、能從云計(jì)算的觀念獲得好處。
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如何規(guī)劃應(yīng)用程序執(zhí)行的所在
云計(jì)算對(duì)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)所產(chǎn)生的第一項(xiàng)沖擊，便是讓?xiě)?yīng)用程序的設(shè)計(jì)者思考，將應(yīng)用程序切割成為兩個(gè)部分，一部分在裝置端，另一部分則擺放至云。
那么究竟應(yīng)當(dāng)如何切割呢？這是程序設(shè)計(jì)者在決定運(yùn)用云計(jì)算觀念來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)馬上會(huì)面臨到的下一個(gè)問(wèn)題。要回答這個(gè)問(wèn)題，你必須思考，將程序擺放到云上，究竟具備了什么優(yōu)勢(shì)。
云相較于行動(dòng)裝置端，計(jì)算力更為充足，而且有值得信賴的電力供應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)連線不僅更為穩(wěn)定，可運(yùn)用的頻寬也更大，儲(chǔ)存空間當(dāng)然更為穩(wěn)固、容量也高出許多。這便是將程序放置到云可以獲得的好處。如果你的應(yīng)用程序中，有一部分需要重度的計(jì)算、耗時(shí)的計(jì)算，那么將它們放到云上，便會(huì)比擺到裝置端來(lái)得理想；如果你的應(yīng)用程序中，有一部分需要頻寬較大、較穩(wěn)定的連網(wǎng)環(huán)境，或者，需要更大、更保險(xiǎn)的儲(chǔ)存空間，那么要將這部分程序放置于何處，我想答案也很明顯。
例如，你打算開(kāi)發(fā)一套電子書(shū)的系統(tǒng)，讓使用者可以透過(guò)各種裝置閱讀電子書(shū)。在你的應(yīng)用程序功能規(guī)劃中，希望讓使用者輸入某個(gè)關(guān)鍵字，就能搜尋出來(lái)文中含有該關(guān)鍵字的書(shū)籍，那么這個(gè)功能會(huì)放在云或者是裝置端呢？裝置端的儲(chǔ)存空間不可能存放所有的書(shū)籍，更別提要提供所有書(shū)籍全文檢索的功能，必須建立索引，而全文檢索的繁重運(yùn)算量也不適合放在裝置端進(jìn)行了?；趦?chǔ)存空間、計(jì)算量的考量，你會(huì)將這一部分的計(jì)算程序劃分至云。
那么什么樣的程序適合劃分至裝置端呢？裝置端的優(yōu)勢(shì)在于能和使用者直接溝通，能呈現(xiàn)聲光效果，能借便利的輸入方式獲得使用者的操作命令。換言之，處理使用者界面的程序碼十分適合劃分到裝置端。此外，如果計(jì)算量不是很繁重，而計(jì)算本身又必須有實(shí)時(shí)的反應(yīng)，那么此種類(lèi)型的程序碼，也適合放在裝置端。
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用MVC的模式來(lái)協(xié)助劃分程序責(zé)任范圍
有一個(gè)設(shè)計(jì)模式叫做MVC，將應(yīng)用程序畫(huà)分為三個(gè)責(zé)任各異的部分──Model（資料模型）、View（檢視）、Controller（控制器），其中Model代表的資料本身的表示方式以及操作資料的事務(wù)邏輯、View則負(fù)責(zé)資料的呈現(xiàn)。Controller則處于Model及View之間，負(fù)責(zé)控制應(yīng)用程序的流程，它負(fù)責(zé)處理事件并回應(yīng)事件“事件”，當(dāng)Model中的資料改變時(shí)，負(fù)責(zé)更新View中的內(nèi)容，相反的，當(dāng)使用者透過(guò)View操作資料時(shí)，也將他所做的變動(dòng)同步反映至Model中的資料。
當(dāng)我們運(yùn)用云的觀念時(shí)，我認(rèn)為MVC的模式能協(xié)助我們劃分應(yīng)用程序的所在究竟在云或裝置端。最極端的情況，我們可以把View全部都放在裝置端，Model全部都放在云，當(dāng)然Controller介于其中。
也就是說(shuō)，裝置端僅負(fù)責(zé)做畫(huà)面的呈現(xiàn)、接收來(lái)自于使用者的輸入或操作。操作、計(jì)算資料的工作，全部都丟上云來(lái)完成。當(dāng)裝置端需要存取資料，便透過(guò)網(wǎng)絡(luò)，要求位在遠(yuǎn)端的云程序處理，并由它們回傳計(jì)算結(jié)果，接著再由裝置端的程序進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的呈現(xiàn)。
當(dāng)然，正如前段所述，這是“極端”的情況，幾乎不讓裝置端上的程序處理太過(guò)“正經(jīng)”的程序碼。但裝置端并非毫無(wú)計(jì)算能力，只是較弱罷了，但真要上場(chǎng)殺敵，也不是全無(wú)辦法。
有時(shí)候，你還是會(huì)選擇將部分的資料、以及部分處理資料的程序碼放置在裝置端。主要的原因是，透過(guò)網(wǎng)絡(luò)連系云上的程序碼，會(huì)需要付出網(wǎng)絡(luò)通訊的延遲作為代價(jià)，當(dāng)應(yīng)用程序需要呈現(xiàn)的資料結(jié)果必須反應(yīng)速度夠快時(shí)，便不太適合總是調(diào)派云上的程序碼相助。
在這種情況，可以將少部分的資料及處理資料的程序碼置放在裝置端。舉例來(lái)說(shuō)，應(yīng)用程序可能需要頻繁的取用資料，雖然“正港”的資料在云，但是，為了提供更快的反應(yīng)速度，可以在裝置端設(shè)計(jì)資料的快取機(jī)制，當(dāng)使用者界面要呈現(xiàn)資料時(shí)，便可徑自快速取用，如此，存取速度便較透過(guò)網(wǎng)絡(luò)取得來(lái)得快上許多。
當(dāng)我們打算套用云計(jì)算的概念時(shí)，所面對(duì)的第一個(gè)問(wèn)題，便是如何劃分程序的責(zé)任范圍。
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