Чтение онлайн

С обеспечением высокой продуктивности работы пользователя тесно связано поддержание способности интерфейса к интерактивному взаимодействию. Пользовательский интерфейс приложений для мобильных устройств должен характеризоваться быстрым откликом. Это вовсе не означает, что пользователя вообще нельзя оставлять в состоянии ожидания; избежать этого иногда просто невозможно. Однако ни в коем случае нельзя заставлять пользователя лишь догадываться о том, выполняется ли запрошенная им операция или запрос необходимо повторить. Отсутствие каких-либо признаков активности устройства, получившего запрос на выполнение операции, вызывает у пользователей раздражение, поскольку психологически они настроены на то, что после нажатия кнопки, касания экрана или иного воздействия на органы управления находящегося у них в руках устройстве, должно обязательно что-то произойти.

Выбранные вами для мобильного приложения модели данных и памяти определяют, каким образом будет осуществляться управление объектами и ресурсами, хранящимися в памяти. И наоборот, модели памяти определяют, каким образом ваше приложение будет избавляться от ненужных данных и ресурсов, чтобы освободить память для своих нужд. Мобильные устройства заметно отличаются от своих настольных собратьев повышенными требованиями к эффективности управления данными и памятью.

В случае мобильных устройств крупными пулами памяти и файлами подкачки жертвуют ради уменьшения их размеров и снижения энергопотребления. Приложение, выполняющееся на мобильном устройстве, обитает уже не в роскошном особняке, а просто в хорошей городской квартире. Вместо спортивного автомобиля, используемого приложениями настольных компьютеров для быстрого объезда окрестностей, теперь имеется только мотоцикл. Считать, что ваше мобильное приложение "обитает" в условиях намного более ограниченного пространства — неплохая аналогия, которую полезно постоянно держать в голове в процессе проектирования моделей данных и памяти.

Рис. 4.3. Проектирование моделей данных и памяти, ориентированное на достижение высокой производительности

Те, кто программирует приложения для настольных компьютеров, исключая приложения, требующие огромных ресурсов памяти (например, сложные программы рисования часто обрабатывают числовые матрицы очень больших размерностей), в своем большинстве обычно даже не задумываются о том, какую модель памяти лучше использовать. Поэтому систематическое и заблаговременное освобождение памяти от хранящихся в ней ресурсов, необходимость в которых отпала, как правило, не производится. Любые необходимые данные сразу же загружаются в память без предварительной ее очистки от ненужных данных. Непрерывная загрузка данных и ресурсов в память продолжается либо из-за беспечности программиста, либо исходя из того, что они еще могут понадобиться пользователю. Если уж приложение позаботилось о загрузке некоторых данных или изображений из сетевого ресурса, то почему бы не подержать их в памяти подольше, чтобы сразу же предоставить их пользователю, если ему захочется вновь обратиться к этому же ресурсу? В случае приложений, предназначенных для настольных компьютеров, такой подход является в значительной степени оправданным; находящиеся в памяти неиспользуемые данные, в конечном счете, сбрасываются на жесткий диск, а вызов необходимой нужной страницы данных в память выполняется гораздо быстрее, чем повторное подключение к сети и посылка запроса. В распоряжении у приложения имеется целый дом, и неиспользуемые вещи можно просто-напросто разместить где-то на чердаке.

Как нами ранее уже обсуждалось, в случае мобильных устройств наблюдается совершенно иная ситуация. Учитывая ограниченность объема доступной памяти и отсутствие вспомогательных накопителей, которые можно было бы использовать для временного хранения страниц памяти, разработчики обязаны использовать память и ресурсы весьма расчетливо. Разработчик мобильного приложения обязан целенаправленно выбрать модель данных, в соответствии с которой будет осуществляться управление хранением данных в памяти и сборкой мусора. В случае устройств правильная стратегия часто заключается в освобождении памяти от данных или явном их перемещении на карту флэш памяти и повторном вызове данных в память, когда они вновь потребуются.

(неудачная модель — заведомо низкую производительность)

Если согласиться с тем, что существует искусство создания замечательных приложений, то важнейшей его составляющей является умение выбирать наиболее подходящие модели данных. Рациональное управление памятью и ресурсами подразумевает следующее: 1) приобретение навыков экономного расходования памяти и хранения в ней только тех объектов, в которых действительно существует острая необходимость и которые будут немедленно использоваться, 2) использование кэширования важных данных на устройстве, но вне активной памяти и 3) перемещение остальных данных на накопитель, находящийся за пределами устройства. Научившись этим трем вещам, вы пройдете значительную часть дистанции, отделяющей вас от создания великолепно функционирующих приложений, работа с которыми будет доставлять удовольствие пользователям.

Выбор коммуникационной модели, а также модели ввода-вывода определяет, каким образом ваше приложение будет связываться с ресурсами, хранящимися вне текущего процесса. В качестве таковых могут выступать либо локальные ресурсы устройства, например, хранящиеся на нем файлы и базы данных, либо ресурсы, являющиеся внешними по отношению к физическому устройству, например такие, доступ к которым осуществляется посредством связи через сокеты, или же такие, как файлы на серверах, Web-службы и удаленные базы данных. Выбор способов, используемых приложением для связи как с локальными, так и с удаленными ресурсами оказывает большое влияние на восприятие приложения пользователями, и поэтому занимает одно из ведущих мест в списке всего того, что должно быть включено в вашу методологию разработки.

Почти все приложения, способные предоставлять пользователю информацию, хранящуюся в течение длительного времени, обеспечивают эту возможность путем локального сохранения и извлечения информации на устройстве.

Рис. 4.4. Проектирование коммуникационной модели, ориентированное на достижение высокой производительности

Наиболее важными факторами, оказывающими влияние на работу с локальными данными устройства, являются формат данных и уровень абстракции программной модели, используемой для работы с этими данными.

Вообще говоря, формат, в котором хранятся данные, выбирается на основе компромисса между требованиями эффективности и удобства использования. Любые конкретные данные могут храниться в виде двоичных файлов, простых текстовых файлов, текстовых XML-файлов или в виде структурированных таблиц локальных баз данных. Требования эффективности означают минимизацию размера данных и обеспечение максимально возможной производительности приложения. К числу требований удобства использования относятся максимально возможное повышение производительности труда разработчика, улучшение условий сопровождения кода, минимизация объема необходимого тестирования, обеспечение возможности обмена данными между приложениями и гибкость формата, обеспечивающая возможность его последующего расширения.

Двоичные форматы хранения данных предлагают самые широкие возможности как в отношении снижения размера данных, так и в отношении повышения производительности приложения. По этой причине данные, характеризующиеся большой плотностью информации, например, изображения, чаще всего сохраняются в двоичных форматах. Потребности в сохранении данных изображения настолько специфичны, что для этого имеется целый ряд популярных форматов, каждый из которых предлагает свой вариант достижения компромисса между размером данных, производительностью и точностью передачи изображения. Каждый из двоичных форматов изображения отвечает определенным запросам. Двоичный формат может использоваться для хранения не только изображений, но и данных произвольной природы. Однако работать с двоичными данными труднее; если вы создаете собственные двоичные форматы, то у вас появятся заботы, связанные с необходимостью учета различий в версиях данных и обеспечением возможности использования этих данных другими приложениями.