Иво Салмре - Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework

Рассмотрим в качестве примера простое приложение, ориентированное на работу с базами данных. Данное приложение обеспечивает хранение и обработку медицинских данных пациентов. Данные хранятся в базе данных и загружаются порциями, которые соответствуют отдельным пациентам, причем для загрузки или сохранения данных о пациенте требуется ввести защитный пароль. Для приложений такого рода можно выделить пять различных дискретных состояний, в которых пользователю для выполнения соответствующих задач предоставляются различные пользовательские интерфейсы. Такими состояниями являются следующими:

1. Загрузка данных из базы данных. Этот экран предоставляет пользователю возможность подтвердить свои права доступа к базе данных и загрузить данные конкретного пациента. К необходимым служебным данным приложения относятся следующие данные:

• Соединения с базой данных.

• Форма, отображающая пользовательский интерфейс, необходимый для входа в базу данных.

2. Сохранение данных в базе данных. Этот экран предоставляет пользователю возможность подтвердить свои права доступа к базе данных и сохранить данные конкретного пациента. К необходимым служебным данным приложения относятся следующие данные.

• Соединения с базой данных.

• Форма, отображающая пользовательский интерфейс, необходимый для входа в базу данных.

3. Основной экран приложения. Этот экран отображает данные истории болезни пациента, которые были загружены из базы данных, и предоставляет пользователю устройства возможность просматривать данные и переходить от одних данных к другим. К необходимым служебным данным приложения относятся следующие данные:

• Форма для основного экрана.

• Изображения общего назначения, используемые в пользовательском интерфейсе.

4. Экран, отображающий подробную информацию, необходимую для работы с конкретными данными и их редактирования. Этот экран отображается тогда, когда пользователю необходимо редактировать отдельные элементы данных о пациенте или вводить новые данные. К необходимым служебным данным приложения относятся следующие данные:

• Форма для редактирования загруженной записи.

• Пользовательские элементы управления формы, обеспечивающие нестандартные возможности ввода данных (например, пользовательский элемент управления для ввода данных о кровяном давлении с одновременной проверкой корректности ввода или пользовательский элемент управления для редактирования информации о медикаментозных дозах).

5. Экран диаграмм для отображения наборов точек, соответствующих данным. Этот экран предназначается для отображения графической информации, связанной с некоторыми аспектами истории болезни пациента. Например, могут быть построены диаграммы, представляющие изменение кровяного давления или количество белых кровяных телец с течением времени, по которым можно судить о наличии инфекции. К необходимым служебным данным приложения относятся следующие данные:

• Графические перья и кисти, используемые для рисования диаграмм.

• Объекты шрифтов, используемых для отображения надписей на диаграммах.

• Кэшированные фоновые изображения.

• Внеэкранная поверхность растрового изображения, используемая для подготовки изображения диаграммы перед его копированием на экран.

Некоторые из этих состояний разделяют общие ресурсы. Например, графическое перо черного цвета, или шрифт определенного размера, или растровое изображение могут использоваться в нескольких из перечисленных выше состояний. В соединении с базой данных нуждаются два состояния. Кроме того, некоторые объекты могут не требоваться для всех без исключения состояний, но их создание занимает длительное время; в этом случае целесообразно прибегнуть к кэшированию объектов, которое предварительно следует протестировать с точки зрения влияния на производительность.

Создать конечный автомат для управления этими видами ресурсов не составляет особого труда. Все, что требуется сделать при вхождении в новое состояние — это определить, какие объекты необходимо создать, если они к этому времени еще не существуют, и какие из размещенных в предыдущем cocтоянии объектов должны быть удалены из памяти. Управление этой логикой с помощью всего лишь одного конечного автомата, а не посредством кода, разбросанного по всему приложению, позволяет легко поддерживать данную информацию. Кроме того, конечный автомат облегчает проведение экспериментов с различными схемами оптимизации и настройку производительности приложения.

Если объект больше не используется, код вашего приложения может освободить его, удалив все ссылки, которые на него указывают. Занимаемая объектом память будет восстановлена, когда во время очередной сборки мусора (обычно это происходит тогда когда приложению необходимо распределить память) среда выполнения обнаружит, что на данный объект не указывает ни одна ссылка. Обычно такая схема вас будет вполне устраивать, но из нее следует, что удаление объектов из памяти может откладываться на неопределенное время и производиться лишь тогда, когда острая необходимость в дополнительной памяти заставит систему произвести сборку мусора. Поскольку мы не можем точно сказать, когда именно это произойдет, а, следовательно, и судить о том, когда именно будет удален объект, о времени жизни такого объекта в памяти говорят как о "недетерминированном". Недетерминированность очистки памяти от ненужных объектов является обычной проблемой систем управления памятью, использующих сборку мусора. Поэтому, как правило, следует избегать использования в логике приложения кода, выполнение которого связывается с вызовом деструктора объекта поскольку в этом случае приложение не может явно контролировать, когда именно будет выполнен такой код.

Проблемы могут возникать также в тех случаях, когда освобождаемый за ненадобностью объект представляет такой "дорогостоящий неуправляемый ресурс", как соединение с базой данных, файловый дескриптор или некоторый графический ресурс. До тех пор, пока объект не будет удален из памяти во время сборки мусора, неуправляемый ресурс, который он представляет, будет удерживаться приложением. Это может отрицательно сказываться на производительности системы как в отношении клиентского устройства, так и в отношении ресурсов сервера удерживаемых клиентом.

Для того чтобы справиться с этой проблемой, в .NET Compact Framework предусмотрена схема позволяющая коду явно освобождать базовый ресурс, удерживаемый объектом. Для всех объектов, которые представляют дорогостоящие ресурсы, предусмотрен метод Dispose(). Определение этого метода содержится в интерфейсе IDisposable; классы, поддерживающие детерминированный отказ от своих ресурсов, реализуют этот интерфейс и, таким образом, включают в себя метод Dispose().