Google App Engine

1. Google App Engine: دليل شامل للمبتدئين

Google App Engine (GAE) هو منصة حوسبة سحابية تابعة لـ Google تتيح للمطورين إنشاء وتشغيل تطبيقات الويب على البنية التحتية لـ Google. تتميز GAE بقابليتها للتوسع العالية، وسهولة الإدارة، ونموذج التسعير القائم على الاستخدام. هذا المقال موجه للمبتدئين ويهدف إلى تقديم نظرة شاملة على GAE، بدءًا من المفاهيم الأساسية وصولًا إلى بعض الجوانب المتقدمة.

ما هي الحوسبة السحابية؟

قبل الغوص في تفاصيل GAE، من المهم فهم مفهوم الحوسبة السحابية. ببساطة، الحوسبة السحابية تعني استخدام موارد حوسبة (مثل الخوادم، والتخزين، وقواعد البيانات، والبرامج) عبر الإنترنت بدلاً من امتلاكها وتشغيلها محليًا. هذا يوفر العديد من المزايا، بما في ذلك:

توفير التكاليف: الدفع مقابل الموارد التي تستخدمها فقط.
قابلية التوسع: زيادة أو تقليل الموارد حسب الحاجة.
المرونة: الوصول إلى موارد الحوسبة من أي مكان وفي أي وقت.
الموثوقية: الاستفادة من البنية التحتية الموثوقة لـ Google.
التركيز على التطوير: تقليل الوقت والجهد اللازمين لإدارة البنية التحتية.

مقدمة إلى Google App Engine

GAE هي خدمة Platform as a Service (PaaS) – أي أنها توفر بيئة كاملة لتطوير وتشغيل التطبيقات دون الحاجة إلى القلق بشأن إدارة الخوادم أو البنية التحتية الأساسية. يدعم GAE العديد من اللغات البرمجية، بما في ذلك:

Python: لغة برمجة متعددة الأغراض تستخدم على نطاق واسع في تطوير الويب.
Java: لغة برمجة شائعة تستخدم في تطبيقات المؤسسات.
PHP: لغة برمجة نصية تستخدم بشكل أساسي في تطوير الويب.
Node.js: بيئة تشغيل JavaScript من جانب الخادم.
Go: لغة برمجة مفتوحة المصدر طورتها Google.
Ruby: لغة برمجة ديناميكية تستخدم في تطوير الويب.
.NET: إطار عمل تطوير تطبيقات من مايكروسوفت.

GAE يقدم نموذجين رئيسيين للتشغيل:

Standard Environment: بيئة قياسية توفر قابلية توسع عالية وتكلفة منخفضة. تتميز ببعض القيود على الموارد والوقت اللازم لتشغيل التطبيق. يعتمد على نظام التشغيل Docker.
Flexible Environment: بيئة مرنة توفر المزيد من التحكم في البنية التحتية وتسمح بتشغيل تطبيقات أكثر تعقيدًا. تتميز بتكلفة أعلى من البيئة القياسية. يعتمد على نظام تشغيل حاويات مخصصة (Docker).

المفاهيم الأساسية في Google App Engine

التطبيق (Application): مجموعة من التعليمات البرمجية والملفات التي تشكل تطبيق الويب الخاص بك.
الخدمة (Service): وحدة منطقية داخل التطبيق. يمكنك تقسيم تطبيقك إلى خدمات متعددة لتسهيل الإدارة وقابلية التوسع.
الإصدار (Version): نسخة محددة من الخدمة. يمكنك نشر إصدارات متعددة من الخدمة وتوجيه حركة المرور بينها.
المعالجات (Handlers): قواعد تحدد كيفية معالجة الطلبات الواردة.
ملف app.yaml: ملف التكوين الذي يحدد إعدادات التطبيق، مثل اللغة البرمجية، والبيئة، والموارد المتاحة.

كيف يعمل Google App Engine؟

1. تحميل الكود: تقوم بتحميل الكود الخاص بك إلى GAE باستخدام Google Cloud SDK. 2. التكوين: تقوم بتكوين التطبيق الخاص بك باستخدام ملف `app.yaml`. 3. النشر: تقوم بنشر التطبيق الخاص بك إلى GAE. 4. التوسع التلقائي: يقوم GAE تلقائيًا بتوسيع نطاق التطبيق الخاص بك استنادًا إلى حركة المرور الواردة. 5. معالجة الطلبات: يقوم GAE بتوجيه الطلبات الواردة إلى مثيلات التطبيق الخاص بك. 6. الدفع مقابل الاستخدام: تدفع فقط مقابل الموارد التي يستخدمها تطبيقك.

إنشاء تطبيق بسيط باستخدام Google App Engine (Python كمثال)

لنقم بإنشاء تطبيق "Hello, World!" بسيط باستخدام Python:

1. إنشاء مشروع: قم بإنشاء دليل جديد لمشروعك. 2. إنشاء ملف main.py: أضف الكود التالي إلى ملف `main.py`:

```python import webapp2

class MainHandler(webapp2.RequestHandler):

   def get(self):
       self.response.write("Hello, World!")

app = webapp2.WSGIApplication([('/', MainHandler)], debug=True) ```

3. إنشاء ملف app.yaml: أضف الكود التالي إلى ملف `app.yaml`:

```yaml runtime: python39 entrypoint: gunicorn -b :$PORT main:app ```

4. نشر التطبيق: استخدم Google Cloud SDK لنشر التطبيق الخاص بك:

```bash gcloud app deploy ```

بمجرد نشر التطبيق، يمكنك الوصول إليه عبر متصفح الويب الخاص بك على عنوان URL الذي يوفره GAE.

قواعد البيانات مع Google App Engine

GAE يوفر خيارات متعددة لتخزين البيانات:

Cloud Datastore: قاعدة بيانات NoSQL قابلة للتوسع بدرجة كبيرة.
Cloud SQL: خدمة قاعدة بيانات علائقية تدعم MySQL و PostgreSQL و SQL Server.
Cloud Storage: خدمة تخزين كائنات قابلة للتوسع.
Memcache: خدمة تخزين مؤقت في الذاكرة لتحسين الأداء.

اختيار قاعدة البيانات المناسبة يعتمد على احتياجات التطبيق الخاص بك. Cloud Datastore مناسب للتطبيقات التي تتطلب قابلية توسع عالية وتخزين بيانات غير منظمة. Cloud SQL مناسب للتطبيقات التي تتطلب معاملات ACID وتخزين بيانات منظمة.

ميزات متقدمة في Google App Engine

Traffic Splitting: توجيه نسبة مئوية من حركة المرور إلى إصدارات مختلفة من التطبيق الخاص بك.
Versioning: إدارة إصدارات متعددة من التطبيق الخاص بك.
Background Tasks: تنفيذ مهام طويلة الأمد في الخلفية.
Task Queues: جدولة المهام لتنفيذها في وقت لاحق.
Authentication: التحقق من هوية المستخدمين.
Logging: تسجيل الأحداث والأخطاء.
Monitoring: مراقبة أداء التطبيق الخاص بك.

نصائح لتحسين أداء تطبيقات Google App Engine

استخدم التخزين المؤقت: استخدم Memcache لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر.
تحسين استعلامات قاعدة البيانات: تأكد من أن استعلامات قاعدة البيانات الخاصة بك فعالة.
استخدم مهام الخلفية: انقل المهام طويلة الأمد إلى مهام الخلفية.
تقليل حجم الكود: قلل حجم الكود الخاص بك لتحسين وقت التحميل.
استخدم شبكة توصيل المحتوى (CDN): استخدم CDN لتوزيع المحتوى الثابت الخاص بك.