ACE-212：App Engine 應用開發與部署——GCP 原生 PaaS 完全指南
ACE-212
前言
App Engine 是 GCP 最早的服務（2008 年），也是全世界最早的雲端 PaaS 之一。雖然 2025 年 Google 更推薦用 Cloud Run，但 App Engine 到現在還是 ACE 考試的核心考點。原因是它代表「抽象程度最高」的運算模型，而考試最愛考的，就是你能不能在三劍客之間選對。
這是 ACE 進階系列第 7 課，會帶你把 App Engine 的架構、配置和考試要點一次搞懂。
Standard vs Flexible
App Engine 有兩個環境，兩者差很多：
| 特性 | Standard | Flexible |
|---|---|---|
| 底層 | Google 沙盒（gVisor） | Compute Engine VM |
| 語言 | 指定 runtime（Python、Java、Go、Node.js、PHP、Ruby） | 任何語言（Docker 容器） |
| 縮容至零 | ✅ 可以 | ❌ 最少 1 個實例 |
| 啟動速度 | 毫秒級 | 分鐘級（啟動 VM） |
| 檔案系統 | 唯讀（只有 /tmp 可寫） | 可寫（但重啟會消失） |
| WebSocket | ❌ 不支援 | ✅ 支援（with session affinity） |
| VPC 存取 | 需要 VPC Connector | 原生 VPC |
| SSH 連入 | ❌ | ✅ 可以 SSH |
| 免費層 | ✅ 28 F-hours/天 | ❌ 無免費層 |
怎麼選？
需要 scale-to-zero 省錢？ → Standard
需要自訂 Docker 映像或特殊語言？ → Flexible
需要 WebSocket？ → Flexible（或改用 Cloud Run）
要最快啟動？ → StandardApp Engine 結構
一個專案一個 App（不可撤銷）
GCP Project
└── App Engine Application（只能有一個，建立後不可刪除、不可換區域）
├── Service: default（必須存在）
│ ├── Version v1（10% 流量）
│ └── Version v2（90% 流量）
├── Service: api
│ └── Version v1（100% 流量）
└── Service: worker
└── Version v1（100% 流量）⚠️ 重要：
- 每個 GCP 專案只能有 一個 App Engine Application
- 建立後不能刪除（只能停用），也不能變更區域
defaultservice 不能被刪除
app.yaml 配置
# app.yaml（Standard 環境）
runtime: python312
instance_class: F2
automatic_scaling:
target_cpu_utilization: 0.65
min_instances: 0 # 可以縮容至零
max_instances: 10
min_idle_instances: 1 # 保持 1 個暖機實例
env_variables:
ENVIRONMENT: 'production'
handlers:
- url: /static
static_dir: static/
- url: /.*
script: auto# app.yaml（Flexible 環境）
runtime: custom
env: flex
resources:
cpu: 2
memory_gb: 4
disk_size_gb: 20
automatic_scaling:
min_num_instances: 1 # Flexible 不能是 0
max_num_instances: 20Instance Class（Standard 環境）
Automatic Scaling（F-class）
用來接用戶請求、需要自動擴縮的服務：
| Class | 記憶體 | CPU | 適合場景 |
|---|---|---|---|
| F1 | 384 MB | 600 MHz | 輕量 API、免費層用 |
| F2 | 768 MB | 1.2 GHz | 一般 Web 應用 |
| F4 | 1.5 GB | 2.4 GHz | 運算密集型 |
| F4_1G | 3 GB | 2.4 GHz | 記憶體密集型 |
Basic / Manual Scaling（B-class）
用來跑背景任務、排程工作：
| Class | 記憶體 | CPU |
|---|---|---|
| B1 | 384 MB | 600 MHz |
| B2 | 768 MB | 1.2 GHz |
| B4 | 1536 MB | 2.4 GHz |
| B4_1G | 3072 MB | 2.4 GHz |
| B8 | 3072 MB | 4.8 GHz |
三種 Scaling 模式
1. Automatic Scaling（預設，Standard）
automatic_scaling:
target_cpu_utilization: 0.65
target_throughput_utilization: 0.6
min_instances: 0
max_instances: 10
min_idle_instances: 1 # 暖機實例，減少冷啟動
max_idle_instances: 3 # 最多閒置實例
max_concurrent_requests: 802. Basic Scaling
實例空閒一段時間後自動關閉：
basic_scaling:
max_instances: 5
idle_timeout: 5m # 閒置 5 分鐘後關閉3. Manual Scaling
固定實例數，不自動擴縮：
manual_scaling:
instances: 3版本管理與流量分割
部署新版本
# 部署並自動接收所有流量
gcloud app deploy
# 部署但不切換流量（測試用）
gcloud app deploy --no-promote --version=v2
# 查看所有版本
gcloud app versions list流量分割（金絲雀發布）
# 50/50 分流（隨機分配）
gcloud app services set-traffic default \
--splits=v1=0.5,v2=0.5
# 90/10 分流（Cookie-based，同一用戶固定看到同版本）
gcloud app services set-traffic default \
--splits=v1=0.9,v2=0.1 \
--split-by=cookie
# 按 IP 分流
gcloud app services set-traffic default \
--splits=v1=0.8,v2=0.2 \
--split-by=ip流量分割方式：
| 方式 | 說明 | 適合場景 |
|---|---|---|
random | 每次請求隨機分配 | A/B 測試 |
cookie | 同用戶固定版本（GOOGAPPUID cookie） | 功能漸進發布 |
ip | 同 IP 固定版本 | 簡單的金絲雀 |
回滾
# 將所有流量切回 v1
gcloud app services set-traffic default --splits=v1=1.0
# 停止舊版本（不再接收流量且釋放資源）
gcloud app versions stop v2多服務架構（Services）
dispatch.yaml（路由規則）
# dispatch.yaml
dispatch:
- url: '*/api/*'
service: api
- url: '*/admin/*'
service: admin
- url: '*/*'
service: default# 部署路由規則
gcloud app deploy dispatch.yaml為不同服務配置不同 app.yaml
# 部署 default 服務
gcloud app deploy app.yaml
# 部署 api 服務（需在 app.yaml 中指定 service: api）
gcloud app deploy api/app.yaml
# 部署 worker 服務
gcloud app deploy worker/app.yaml定期任務（Cron Jobs）
cron.yaml
# cron.yaml
cron:
- description: 'Daily cleanup'
url: /tasks/cleanup
schedule: every 24 hours
target: worker
- description: 'Hourly report'
url: /tasks/report
schedule: every 1 hours
- description: 'Weekly summary'
url: /tasks/weekly-summary
schedule: every monday 09:00
timezone: Asia/Taipei# 部署 cron 配置
gcloud app deploy cron.yaml
# 查看 App Engine 應用資訊（位置、預設網域、服務狀態）
# 註：cron 設定無 describe 指令，請至 Cloud Console（App Engine → Cron 工作）查看
gcloud app describeApp Engine 會在排程時間對指定 URL 發一個 HTTP GET 請求。請求的 header 會帶 X-Appengine-Cron: true，你可以用這個來驗證請求是不是真的從 cron 來的。
2025 年 Google 推薦新專案改用 Cloud Scheduler + Cloud Tasks，但 cron.yaml 仍完全支援。
定價
Standard 免費層（每天）
| 項目 | 免費額度 |
|---|---|
| F-class instance-hours | 28 小時/天 |
| B-class instance-hours | 9 小時/天 |
| 儲存 | 5 GB |
| 對外流量 | 1 GB/天 |
Standard 付費
| Instance Class | 費用/小時 |
|---|---|
| F1 / B1 | $0.05 |
| F2 / B2 | $0.10 |
| F4 / B4 | $0.20 |
| F4_1G / B4_1G | $0.30 |
| B8 | $0.40 |
Flexible
- 無免費層
- Per-second 計費（最少 1 分鐘）
- 費用 = vCPU 費 + 記憶體費 + 磁碟費
- 比 Standard 貴，適合需要完整掌控環境的場景
暖機請求（Warm-up Requests）
Standard 環境支援 warm-up request，讓新實例在接正式流量之前先「暖機」一下：
# app.yaml
inbound_services:
- warmup# Flask 範例
@app.route("/_ah/warmup")
def warmup():
# 預載快取、建立連線池等初始化動作
initialize_caches()
return "", 200, {}App Engine 啟動新實例時，會先打一個 GET /_ah/warmup，等你的應用程式初始化完成，才開始接正式請求。
遺留 Runtime 與遷移
遺留 Runtime 截止日期
| Runtime | 狀態 | 截止日 |
|---|---|---|
| Python 2.7 | 已停止新部署 | 2026/01/31 |
| Java 8 | 已停止新部署 | 2026/01/31 |
| Go 1.11 | 已停止新部署 | 2026/01/31 |
| PHP 5.5 | 已停止新部署 | 2026/01/31 |
2026 年 1 月 31 日起，這些 runtime 已經不能部署新版本了。已經跑著的應用還是會繼續運行，但建議盡早遷移到第二代 Runtime（Python 3.12、Java 21、Go 1.22 等）。
遺留內建服務
| 服務 | 狀態 | 替代方案 |
|---|---|---|
| Memcache API | 僅 1st gen | Cloud Memorystore |
| Task Queue API | 已棄用 | Cloud Tasks |
| Blobstore | 已棄用 | Cloud Storage |
| Users API | 已棄用 | Identity Platform / Firebase Auth |
App Engine → Cloud Run 遷移
Google 有提供遷移工具，幫你把 app.yaml 轉成 Dockerfile：
# 將 app.yaml 轉換為 Cloud Run 服務（相容性問題會自動列出）
gcloud beta app migrate-to-run --appyaml=app.yaml --entrypoint=ENTRYPOINT
# 或從既有 App Engine 服務直接遷移
gcloud beta app migrate-to-run --service=SERVICE --version=VERSION --entrypoint=ENTRYPOINT無伺服器三劍客：最終選型決策
| 場景 | 選擇 | 理由 |
|---|---|---|
| GCS 上傳觸發圖片處理 | Cloud Functions | 事件驅動，單一函式 |
| 部署 REST API 微服務 | Cloud Run | 容器化，彈性語言 |
| 快速部署 Web App（MVP） | App Engine Standard | 最簡單，一個 YAML |
| 需要 WebSocket | Cloud Run 或 App Engine Flexible | Standard 不支援 |
| 需要 scale-to-zero 且非容器 | App Engine Standard | 有免費層 |
| 需要自訂 OS/Docker | Cloud Run | 最佳容器支援 |
| 長時間背景任務（> 60 min） | Cloud Run Jobs | 最長 7 天 |
ACE 考試重點整理
必背知識點
- 一個專案只能有一個 App Engine，建立後不可刪除、不可換區域
- Standard 可 scale-to-zero，Flexible 最少 1 個實例
- Standard 啟動毫秒級，Flexible 啟動分鐘級
- Standard 不支援 WebSocket
- F-class 用於 Automatic Scaling，B-class 用於 Basic/Manual Scaling
- 免費層：28 F-hours/天（夠跑一個小型應用）
- cron.yaml 排程任務，發送 HTTP GET 到指定 URL
- 遺留 runtime 已於 2026/01/31 停止新部署——Python 2.7、Java 8、Go 1.11、PHP 5.5 需遷移至第二代
--no-promote部署但不切流量，適合測試
常見陷阱題
Q：App Engine 部署後發現選錯區域，如何修改？ A：無法修改。App Engine 的區域建立後不可更改，只能刪除整個 GCP 專案重建。
Q：需要支援 WebSocket 的即時聊天應用，用 App Engine Standard 還是 Flexible？ A：Standard 不支援 WebSocket，應選 Flexible。或者更好的選擇是 Cloud Run。
Q：想讓 App Engine 完全不收費，怎麼做？
A：使用 Standard 環境 + F1 instance class + min_instances: 0，在免費層 28 F-hours/天內使用。Flexible 無法免費（至少 1 實例）。
Q：部署新版本後發現 bug，如何快速回滾？
A：gcloud app services set-traffic default --splits=PREVIOUS_VERSION=1.0。
Q：如何讓不同 URL 路由到不同服務？
A：使用 dispatch.yaml 定義路由規則。
實戰範例：部署 Flask Web App
# main.py
from flask import Flask, render_template
app = Flask(__name__)
@app.route("/")
def home():
return render_template("index.html")
@app.route("/api/health")
def health():
return {"status": "ok"}
if __name__ == "__main__":
app.run(host="0.0.0.0", port=8080)# app.yaml
runtime: python312
instance_class: F2
entrypoint: gunicorn -b :$PORT main:app
automatic_scaling:
target_cpu_utilization: 0.65
min_instances: 0
max_instances: 5
env_variables:
FLASK_ENV: 'production'# requirements.txt
flask>=3.0
gunicorn>=22.0# 部署
gcloud app deploy
# 開啟瀏覽器
gcloud app browse
# 查看日誌
gcloud app logs tail -s default總結
App Engine 是 GCP 抽象程度最高的運算平台，幾個核心要點：
- Standard vs Flexible：Standard 可 scale-to-zero、毫秒啟動；Flexible 用 Docker、有 WebSocket
- 一個專案一個 App：不可刪除、不可換區域
- Scaling：Automatic（F-class）、Basic、Manual（B-class）
- 流量分割：
--splits支援 random/cookie/ip 三種方式 - 免費層：Standard 28 F-hours/天
- 定位：快速部署 Web App；容器化優先選 Cloud Run；事件驅動選 Cloud Functions
下一課 GCP-112：Firestore 入門，會帶你認識 GCP 最靈活的 NoSQL 方案，以及 ACE 考試必考的資料庫選型。
運算服務選型系列
| 課程 | 服務 | 適合場景 |
|---|---|---|
| GCP-109 | Cloud Run | 容器化 API/微服務，scale-to-zero |
| GCP-111 | Cloud Functions | 事件驅動單一函式（GCS/Pub/Sub 觸發） |
| 本課 ACE-212 | App Engine | 快速部署 Web App、免費層最多 |
| ACE-206 | GKE | 完整 K8s 控制、大規模微服務 |
| ACE-203 | 綜合比較 | 全部 Serverless 選型決策樹 |
ACE 服務實戰 — 7/11 完成
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