Иво Салмре - Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework
■ Возможность иметь различные реализации для различных классов устройств. Если ваши целевые устройства охватывают несколько различных классов, то вы имеете возможность настроить ограничения на использование памяти и накопителей для каждого из этих классов по отдельности. Мобильный телефон и устройство PDA могут иметь различные характеристики памяти и различные возможности в отношении загрузки данных по требованию. Отмеченные различия могут потребовать от вас использования различных подходов к кэшированию данных. Концентрация соответствующей управляющей логики в одном месте существенно упрощает эту задачу.
Использование модели загрузки данных по требованию
Для размещения объектов в памяти существуют две стратегии:
1. При вхождении приложения в новое состояние создаются все объекты, которые требуются для этого состояния. Достоинством этой стратегии является ее простота. Когда приложение переходит в новое состояние, вы просто вызываете функцию, которая и обеспечивает доступность и возможность использования всех необходимых объектов. Эта стратегия очень хорошо работает в тех случаях, когда имеется уверенность в том, что в ближайшее время приложению потребуются все созданные объекты. Возможные проблемы связаны с тем, что если ваше приложение находится в стадии становления и в его проект могут вноситься изменения, то применение указанной стратегии может привести к хранению в памяти большого количества ненужных объектов. Поскольку старые объекты, необходимости в которых больше нет, все равно создаются и загружаются в память, то драгоценные ресурсы тратятся понапрасну. Будьте внимательны при групповом создании наборов объектов, ибо в процессе выполнения вашего приложения может наступить такой момент, когда создаваемые объекты не используются, но связанные с ними накладные расходы ухудшают производительность.
2. Создание любого объекта откладывается до тех пор, пока необходимость в его создании не станет очевидной. Эта модель немного сложнее в проектировании, но зато во многих случаях оказывается более эффективной, поскольку объекты создаются лишь тогда, когда в них возникает действительная необходимость. При обсуждении этой модели часто употребляются такие выражения, как "фабрика классов" ("class factory"), "диспетчер ресурсов" ("resource dispenser") и "отложенная загрузка" ("lazy loading").
Приведенный в листинге 8.1 пример кода иллюстрирует два способа отложенного создания и кэширования глобально используемых графических ресурсов. Существует два способа создания объектов:
1. Пакетное создание групповых ресурсов. Приведенный ниже код создает списочный массив, содержащий четыре растровых изображения. Эти изображения являются кадрами анимации, поэтому они загружаются все вместе и помещаются в индексированный массив, откуда их можно легко извлекать. Программный код, которому требуется доступ к этой коллекции изображений, должен использовать вызов GraphicsGlobals.PlayerBitmapsCollection();. Если массив изображений уже загружен в память, функция незамедлительно возвращает кэшированный объект. В противном случае отдельные ресурсы изображений сначала загружаются в массив и лишь затем возвращаются. Если приложение переходит в состояние, в котором пребывание изображений в памяти не требуются, код приложения может выполнить вызов GraphicsGlobals.g_PlayerBitmapsCollection_CleanUp();, в результате чего произойдет освобождение растровых ресурсов и массива. Системные ресурсы, задействованные для обслуживания растровых изображений, будут немедленно освобождены, а управляемая память, которую занимали эти объекты, будет соответствующим образом восстановлена в процессе сборки мусора.
2. Индивидуальное создание графических ресурсов. В случае ресурсов, которые не должны обязательно использоваться вместе, как в приведенном выше примере, часто оказывается удобным создать функцию кэшированного доступа, посредством которой и реализуется управление доступом к ресурсу. Когда происходит первое обращение к этой функции с запросом ресурса (например, GraphicsGlobals.g_GetBlackPen();), она создает его экземпляр. В случае часто используемых ресурсов такой подход оказывается намного более эффективным, чем постоянное создание и уничтожение экземпляров ресурса всякий раз, когда он требуется для выполнения того или иного фрагмента кода. Создавая приведенный ниже код, я допустил, что все ресурсы должны освобождаться одновременно, и написал функцию (GraphicsGlobals.g_CleanUpDrawingResources();), которая освобождает все кэшированные ресурсы, которые были созданы. Эта функция должна вызываться тогда, когда приложение переходит в состояние, в котором эти ресурсы не требуются.
Используя кэширование, руководствуйтесь здравым смысломЕсли предполагается многократное использование одних и тех же ресурсов внутри функции, то вызов функции (или свойства) кэшированного доступа всякий раз, когда требуется данный ресурс, является неэффективным. В подобных случаях лучше вызвать эту функцию один раз и хранить ресурс в локальной переменной в течение всего времени, пока в данном ресурсе будет существовать необходимость. Тем самым вы получаете выигрыш от того, что используете глобально кэшированный ресурс, а не создаете и уничтожаете ресурс внутри функции, и повышаете эффективность вычислений, поскольку избавляетесь от лишних вызовов функции в своем алгоритме. Здравый смысл подскажет вам, когда такой подход является оправданным.
Листинг 8.1. Применение отложенной загрузки, кэширования и освобождения графических ресурсовusing system;
public class GraphicsGlobals {
private static System.Drawing.Bitmap s_Player_Bitmap1;
private static System.Drawing.Bitmap s_Player_Bitmap2;
private static System.Drawing.Bitmap s_Player_Bitmap3;
private static System.Drawing.Bitmap s_Player_Bitmap4;
private static System.Collections.ArrayList s_colPlayerBitmaps;
//------------------------------------------------------
//Освободить все ресурсы
//------------------------------------------------------
public static void g_PlayerBitmapsCollection_CleanUp() {
//Если не загружено ни одно изображение, то и память освобождать не от чего
if (s_colPlayerBitmaps == null) {
return;
}
//Дать указание каждому из этих объектов освободить
//любые удерживаемые ими неуправляемые ресурсы
s_Player_Bitmap1.Dispose();
s_Player_Bitmap2.Dispose();
s_Player_Bitmap3.Dispose();
s_Player_Bitmap4.Dispose();
//Обнулить каждую из этих переменных, чтобы им не соответствовали
//никакие объекты в памяти
s_Player_Bitmap1 = null;
s_Player_Bitmap2 = null;
s_Player_Bitmap3 = null;
s_Player_Bitmap4 = null;
//Избавиться от массива
s_colPlayerBitmaps = null;
}
//Функция: возвращает коллекцию изображений
public static System.Collections.ArrayList g_PlayerBitmapsCollection() {
//---------------------------------------------------------------
//Если изображения уже загружены, их достаточно только возвратить
//---------------------------------------------------------------
if (s_colPlayerBitmaps != null) {
return s_colPlayerBitmaps;
}
//Загрузить изображения как ресурсы из исполняемого двоичного файла
System.Reflection.Assembly thisAssembly = System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly();
System.Reflection.AssemblyName thisAssemblyName = thisAssembly.GetName();
string assemblyName = thisAssemblyName.Name;
//Загрузить изображения
s_Player_Bitmap1 = new System.Drawing.Bitmap(
thisAssembly.GetManifestResourceStream(assemblyName + ".Hank_RightRun1.bmp"));
s_Player_Bitmap2 = new System.Drawing.Bitmap(
thisAssembly.GetManifestResourceStream(assemblyName + ".Hank RightRun2.bmp"));
s_Player_Bitmap3 = new System.Drawing.Bitmap(
thisAssembly.GetManifestResourceStream(assemblyName + ".Hank_LeftRun1.bmp"));
s_Player_Bitmap4 = new System.Drawing.Bitmap(
thisAssembly.GetManifestResourceStream(assemblyName + ".Hank_LeftRun2.bmp"));
//Добавить изображения в коллекцию
s_colPlayerBitmaps = new System.Collections.ArrayList();
s_colPlayerBitmaps.Add(s_Player_Bitmap1);
s_colPlayerBitmaps.Add(s_Player_Bitmap2);
s_colPlayerBitmaps.Add(s_Player_Bitmap3);
s_colPlayerBitmaps.Add(s_Player_Bitmap4);
//Возвратить коллекцию
return s_colPlayerBitmaps;
}
private static System.Drawing.Pen s_blackPen;
private static System.Drawing.Pen s_whitePen;
private static System.Drawing.Imaging.ImageAttributes s_ImageAttribute;
private static System.Drawing.Font s_boldFont;
//------------------------------------------------
//Вызывается для освобождения от любых графических
//ресурсов, которые могли быть кэшированы
//------------------------------------------------
private static void g_CleanUpDrawingResources() {
//Освободить память от черного пера, если таковое имеется
