【GEE】什么时候在客户端？什么时候在服务器？

2025-05-02 08:57:09 1 阅读

在GEE编写代码的时候，客户端和服务器端的代码不能混用。那么什么时候在客户端？什么时候在服务器端呢？

比喻：写菜谱（客户端） vs. 大厨在厨房做菜（服务器端）

你（客户端 / Client）： 你在你的电脑前，用浏览器里的 JavaScript 代码编辑器写“菜谱”。这个菜谱描述了要做什么菜（比如“年度水体面积变化图”），需要什么“原料”的规格（哪个卫星数据 l8、哪个区域 geometry、哪个时间段 year），以及详细的“烹饪步骤”（过滤 filter、应用水体算法 waterMask、计算面积 reduceRegion、画图 ui.Chart）。
- 你的电脑（浏览器）负责运行这些写菜谱的 JavaScript 代码，组织逻辑，定义参数。
- 速度快，适合处理简单的逻辑、用户界面交互。
- 没有原料和专业厨具：你的电脑没有海量的卫星数据，也没有强大的并行计算能力。
Google 的服务器（服务器端 / Server）： 就像一个拥有巨大食材库（PB 级的卫星数据）和专业自动化厨房（分布式计算集群）的大厨团队。
- 他们接收到你写好的“菜谱”（你通过 GEE API 发送的计算指令）。
- 他们根据菜谱，在自己的厨房里，用自己的食材和设备，实际地进行烹饪（执行数据筛选、计算、分析）。
- 计算能力强，可以并行处理大量数据。
- 直接接触数据。

具体来说，在 GEE 代码中：

什么时候是在“客户端” (你的浏览器)？

标准的 JavaScript 代码执行：
- 定义变量：var year = 2020;, var threshold = 0.5;, var coords = [...];
- 控制流语句：if (...) {...}, for (...) {...}, while (...) {...} （这些循环和判断本身在浏览器运行）
- 打印到控制台：print('Starting analysis...');
- 创建 UI 元素：var chart = ui.Chart...; print(chart); （创建图表对象本身，并请求显示）
- 调用地图函数：Map.setCenter(...), Map.addLayer(...) （这些函数调用本身在客户端发起，告诉服务器要做什么）
- 定义 GEE 对象和操作（写菜谱步骤）： 当你写 var l8 = ee.ImageCollection('LANDSAT/LC08/C02/T1_L2'); 或 var filtered = l8.filterBounds(geometry); 时，这行 JavaScript 代码是在客户端执行的。它创建了一个叫做 l8 或 filtered 的代理对象 (proxy object)。这个对象本身很小，它只是一个指向服务器端数据或计算指令的引用，就像菜谱上的一个步骤名称。这时并没有真正处理数据。

什么时候是在“服务器端” (Google 的服务器)？

执行 GEE 的计算密集型操作：
- 当你请求结果时，服务器才开始根据你之前定义的“菜谱”（代理对象链）进行计算。请求结果的方式包括：
  - Map.addLayer(eeObject, ...)：服务器需要计算 eeObject 才能在地图上渲染瓦片。
  - eeObject.getInfo()：明确要求服务器计算 eeObject 并将结果（通常是少量数据，如一个数字、一个小列表/字典）返回给客户端浏览器。
  - eeObject.evaluate(function(result) {...})：类似 getInfo()，但异步执行，结果在回调函数中返回给客户端。
  - Export.image.toDrive(...) / Export.table.toDrive(...) 等：要求服务器执行计算并将结果保存到你的 Google Drive 等。
- 函数作为参数传递给 GEE 方法时：当你把一个 JavaScript 函数传递给像 .map() 或 .iterate() 这样的 GEE 方法时，这个函数的内容会被发送到服务器，并在服务器上对集合中的每个元素执行。
```
collection.map(function(image) {
  // 这部分代码将在服务器上对 collection 中的每个 image 执行
  var processed = image.multiply(2).add(1);
  return processed;
});
```
  content_copydownload
  Use code with caution.JavaScript
- 执行 reduceRegion, reduceColumns, classify, expression 等分析函数： 这些复杂的计算显然发生在服务器端。
- 执行 ee.Algorithms.If： 条件判断和分支选择都在服务器端进行。

关键点和易混淆处：

延迟执行 (Deferred Execution): 定义 GEE 对象和操作链（写菜谱）并不会立即执行计算。计算被推迟到你明确请求结果（如 getInfo, Map.addLayer）时才在服务器上触发。
代理对象 (Proxy Objects): 客户端的 ee.Image, ee.Number, ee.FeatureCollection 等变量只是服务器端实际数据或计算的引用/占位符。
.getInfo() 是桥梁（但要小心使用）： 它是将服务器计算结果拉回客户端的方式。但因为它需要等待服务器响应，会阻塞浏览器，并且传输数据可能很慢，所以绝对不能在服务器端函数（如 .map() 内部）或客户端循环内部频繁使用。
.map() 内是服务器端： 传递给 .map() 的函数体是在服务器上运行的，所以它不能包含需要与客户端交互的操作（如 getInfo()）。但它可以访问传递给它的服务器端参数（如 image）和从客户端传入并在服务器端表示的变量。