Книга: Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework

Введение в модели доступа к данным, используемые в мобильных приложениях

Введение в модели доступа к данным, используемые в мобильных приложениях

После того как вы приняли решение относительно сферы применения вашего приложения, настроились на использование методологии разработки, ориентированной на обеспечение высокой производительности, и определились с моделью пользовательского интерфейса, важно подобрать для мобильного приложения подходящую модель доступа к данным.

Модель доступа к данным описывает, каким образом приложение удовлетворяет свои потребности в извлечении и хранении долгосрочной информации. Как уже обсуждалось в данной книге, модели памяти определяют, каким образом приложение управляет данными и ресурсами, находящимися в памяти; точно так же, вашему мобильному приложению потребуется модель доступа к данным, которая определяет, каким образом осуществляется обмен данными между приложением и долговременными хранилищами.

Практически любое более или менее значимое приложение работает с данными, существующими в течение длительного времени. Эти данные могут либо находиться в структурированной базе данных на сервере или устройстве, либо храниться в индивидуально управляемых файлах с использованием менее формализованных способов.

В приложениях научно-производственного характера, а также приложениях, предназначенных для повышения производительности труда, операции, связанные с вводом, манипулированием, анализом и отображением данных, занимают центральное место. Мощные игры также работают с данными и часто хранят их в течение промежутков времени, разделяющих игровые сеансы. В целом, можно полагать, что чем сложнее и полезнее приложение, тем больше ему приходится работать с долговременными данными.

Что касается доступа к данным, то между мобильными приложениями и их настольными и серверными аналогами имеется важное отличие, суть которого заключается в том, что связь между мобильным устройством и серверами баз данных, находящимися вне устройства, обычно устанавливается лишь на короткие промежутки времени. Если настольному приложению не удается получить доступ к серверу, то обычно это означает нарушение нормального режима работы, которое требуется устранить. В то же время, отсутствие доступа к серверу в случае мобильных приложений — это их обычное состояние; исключительными ситуациями для них являются, скорее, сеансы связи с сервером, поскольку либо необходимость в них возникает реже, либо их стоимость высока. Из-за этого фактора управление данными, создание их динамических представлений и внесение изменений пользователем могут представлять некоторые трудности. Данные характеризуются как длительностью их существования в памяти, так и длительностью их долговременного хранения; при проектировании мобильного приложения следует учитывать обе эти характеристики. Модель данных вашего мобильного приложения представляет состояние, которым требуется управлять, чтобы создать для пользователя комфортные условия работы с приложением.

Распространенной ошибкой разработчиков является простой перенос на мобильные устройства моделей доступа к данным, которые применяются на настольных компьютерах и серверах, в неизменном виде, без тщательного анализа того, как это повлияет на использование памяти. Тот факт, что с подобной ошибкой приходится сталкиваться часто, вполне объясним, поскольку с точки зрения синтаксиса все программные модели аналогичны друг другу, и во многих случаях код, выполняющийся на настольных компьютерах и серверах, легко переносится на устройства. В то же время, простой перенос стратегий доступа к данным с настольных компьютеров и серверов на мобильные устройства позволяет получить удовлетворительные результаты лишь в редких случаях. Причину этого можно описать двумя словами — "состояние памяти". Более высокая степень абстрагирования часто достигается за счет создания объектов на дополнительных уровнях абстракции. Как создание, так и уничтожение этих объектов приводят к более жестким условиям использования памяти и занимают процессорное время.

Для мобильных приложений вопрос о выборе модели доступа к данным оказывается непосредственно связанным с вопросом о выборе модели управления памятью в гораздо большей степени, чем в случае приложений для настольных компьютеров. Если памяти, необходимой для обслуживания потребностей обеих моделей, едва хватает, то это может серьезно сказаться на производительности приложения. Аналогично средствам для работы с XML-данными, существуют низкоуровневые API-интерфейсы, не использующие состояния, и высокоуровневые программные модели доступа к памяти, предлагающие более развитые возможности, но кумулятивно изменяющие состояние в процессе выполнения. Использование высокоуровневых моделей доступа к данным позволяет сократить сроки написания кода, однако за это приходится платить увеличением объема памяти, используемой для хранения информации о состоянии. Если эта информация действительно нужна и используется мобильным приложением, а объем данных, которыми при этом приходится оперировать в памяти, можно поддерживать на низком уровне, то привлечение стратегий доступа к данным, основанных на использовании состояний, является оправданным. И наоборот, если объем данных, которые приходится хранить в памяти, велик или необходимость в дополнительных возможностях, предоставляемых высокоуровневой моделью программирования, отсутствует, то разработчик, выбравший этот путь, будет только напрасно тратить драгоценную память мобильного устройства. Часто хранение тех же данных можно организовать гораздо более эффективным образом за счет отказа от универсальной программной модели доступа к данным и использования наборов типов, специально предназначенных для работы с конкретными данными, которыми необходимо управлять. Неэкономное использование памяти окажет значительное отрицательное влияние на производительность мобильного приложения; при этом проблемы производительности проявятся либо немедленно, либо впоследствии, когда вы попытаетесь ввести в приложение дополнительную функциональность, поскольку для организации поддержки новых средств вам просто не хватит резерва производительности. По возможности, старайтесь избегать излишнего усложнения приложения.

Впервые приступая к реализации стратегий доступа к данным на мобильных устройствах, разработчики, профессиональная деятельность которых была до этого связана с настольными компьютерами и серверами, обычно делают вывод, что мобильные устройства просто не в состоянии обеспечить тот уровень производительности, который требуется. На самом деле это почти всегда не соответствует действительности. Что необходимо сделать — так это тщательно проанализировать требования к доступу данных, предъявляемые мобильным приложением, и спроектировать такую модель данных, которая наилучшим образом соответствовала бы этим требованиям. Например, если данные в основном только считываются, то можно добиться выигрыша в эффективности, сохраняя данные в памяти с использованием нестандартного формата, оптимизированного для уменьшения суммарного объема данных и увеличения скорости проведения поиска, а не для обновления данных; в случае настольных компьютеров эта мера может привести лишь к незначительному увеличению производительности приложения, тогда как в случае мобильных устройств достигаемое при этом улучшение результатов может быть разительным.

Оглавление книги