Шрифт:
Если данные, считываемые из базы данных, нуждаются в тех или иных преобразованиях, рассмотрите возможность использования промежуточной Web-службы, развернутой на сервере, в задачи которой будет входить преобразование данных до отправки их на устройство.
Избегайте выполнения сложного поиска данных на устройстве
Другой типичной задачей, которую часто приходится решать в приложениях, является поиск данных в ответ на запрос определенной информации. С задачами поиска, фильтрации и сортировки данных приходится иметь дело в большинстве приложений, работающих с данными. Возможные варианты поиска укладываются в диапазон, охватывающий как самые простые схемы поиска, так и сложнейшие методы просмотра данных. Точно так же, как и в случае преобразования данных, предварительное выполнение поиска, организация и фильтрация данных с целью придания им более удобных для доступа форм будут способствовать значительному улучшению производительности приложения. Если вы собираетесь загружать с сервера XML-документы, в которых будет производиться поиск определенной информации, рассмотрите возможность заблаговременного проведения поиска на сервере с тем, чтобы загружать лишь результаты этого поиска; благодаря этому вы сможете сократить длительность обработки данных на устройстве и уменьшить объем данных, подлежащих загрузке.
Рассмотрите возможность исключения необязательной информации перед отправкой данных на устройство
Пересылка необязательной информации на устройство занимает дополнительное время как при передаче данных, так и при выполнении синтаксического анализа данных на устройстве. Если вы имеете дело с XML-документами, содержащими большое количество информации, которая на устройстве использоваться не будет, то стоит рассмотреть возможность обработки документа на сервере с целью исключения из него избыточной информации. Это позволит серверу отделить зерна от плевел и пересылать на устройство лишь действительно полезную информацию
Когда не стоит перекладывать выполнение работы на сервер
Очень важно, чтобы вы понимали, в каких случаях выполнение некоторой работы лучше переложить на сервер, но не менее важно, чтобы вы умели различать и случаи, когда так поступать не стоит. В настоящее время ведется очень много разговоров о распределенных вычислениях, которые предполагают выталкивание работы любого рода на другие устройства в сети. Сама по себе эта идея весьма привлекательна, но практическая ее реализация сопряжена с большими трудностями. Как правило, выталкивать работу с устройства на сервер для немедленного выполнения не стоит. Если только подлежащие обработке данные не отличаются высокой плотностью и не требуют выполнения трудоемкого анализа, вам не удастся избежать связанных с этим лишних затрат времени, неудобств, необходимости заботиться о надежности соединений, а также возможных дополнительных расходов на двусторонний обмен данными через сеть. Выталкивание данных с устройства на сервер для немедленной обработки может быть оправданным, например, в случае анализа сложных изображений, когда такие данные, как результаты аэрофотосъемки или медицинские снимки, полученные с использованием камеры высокого разрешения, требуют проведения трудоемкого с вычислительной точки зрения алгоритмического анализа. В подобных ситуациях обмен данными между сервером и устройством оказывает на производительность приложения пренебрежимо малое влияние по сравнению с необходимой обработкой; в этом случае задержки, обусловленные пересылкой данных, компенсируются выигрышем в скорости обработки данных на более мощном оборудовании. При этом длительность обработки данных на устройстве должна сравниваться с суммарным временем задержки, связанной с пересылкой данных на сервер, и длительностью их обработки на сервере с учетом того, что сервер не всегда будет доступным тогда, когда это требуется устройству. В случае XML-документов выталкивание данных с устройства на сервер обычно не оправдывает себя; отношение объема интересующих нас данных к размеру документа является, как правило, не очень высоким, а необходимый анализ не представляет особых сложностей. Кроме того, необходимость поддержания постоянного соединения устройства с сетью в процессе обработки данных на сервере снижает привлекательность такого подхода для мобильных приложений.
При проектировании .NET Compact Framework ставилась цель найти разумный компромисс между двумя проектными ограничениями. Необходимость сведения к минимуму размера NET Compact Framework (объем установленного на устройстве программного обеспечения не должен был превышать 2 Мбайт) вступала в противоречие со стремлением предоставить разработчикам как можно более широкие функциональные возможности. В процессе поиска компромиссных решений степень полезности тех или иных средств и необходимость в них тщательно взвешивались с точки зрения соответствующего увеличения размера .NET Compact Framework. Исходя из этих соображений и было решено, что в первом выпуске NET Compact Framework средства XPath и XSLT поддерживаться не будут.
XPath — это язык запросов, используемый для проведения поиска в XML-документах. Этот язык предоставляет очень широкие возможности поиска, но отличается сложностью, и для его эффективного использования требуется значительная вычислительная мощность. XSLT — это технология преобразования дерева XML-документа в новый документ в соответствии с определенными правилами; эту технологию часто применяют для преобразования XML-данных в HTML-документы. Для его эффективного функционирования также требуются значительные вычислительные ресурсы.
Полезность обоих указанных средств совершенно очевидна, и каждому разработчику хотелось бы иметь их в своем распоряжении, но было ли бы уместным их применение в случае мобильных приложений, выполняющихся на устройствах в условиях дефицита ресурсов? Поддержка XSLT и XPath лишь привела бы к напрасному увеличению размера .NET Compact Framework, поскольку предоставляемые разработчику функциональные возможности не могли бы эффективно использоваться во многих задачах, для которых они предназначены. Именно из этих соображений и было решено не включать поддержку XPath и XSLT в версию 1.1 .NET Compact Framework.
Не исключено, что поддержка этих средств появится в последующих версиях .NET Compact Framework; в частности, существует настоятельная потребность в поддержке XPath. Однако разработчикам следует хорошенько подумать о том, с какими трудностями им придется столкнуться, если они решатся на использование пусть и ценных, но весьма требовательных в отношении необходимых вычислительных ресурсов библиотек. Обычно считается, что встроенные средства среды выполнения должны нормально функционировать при любых обстоятельствах, однако это далеко не так. Вспомните данные ранее в этой главе рекомендации относительно необходимости тщательно взвешивать достоинства и недостатки удобного, но требующего использования обширной информации о состоянии подхода, основанного на модели XML DOM, и более сложного, но менее зависимого от состояния подхода, основанного на однонаправленном доступе к данным с помощью объектов XMLReader и XMLWriter; руководствуйтесь этими же советами и тогда, когда возникает проблема выбора зависящей от состояния или требовательной к ресурсам библиотеки. Вы можете использовать такую библиотеку, но всегда оценивайте, с какими дополнительными расходами это будет сопряжено, и проводите соответствующие измерения.
Резюме
XML — это формат данных, который является в высшей степени полезным как для хранения специфических для приложения данных, так и для обмена информацией между приложениями. Он обеспечивает достижение разумного компромисса между простотой и гибкостью текстовых файлов и строгостью баз данных. В том, что сфера применения XML на серверах, настольных компьютерах и мобильных устройствах будет только расширяться, не может быть никаких сомнений.
Одним из важнейших высокоуровневых проектных решений является решение относительно того, какой формат данных следует выбрать для конкретной коммуникационной задачи — XML или двоичный формат. Применение XML сулит значительные преимущества, но эти преимущества даются за счет увеличения размеров приложений и повышения требований к доступным на устройстве ресурсам. Во многих случаях дополнительные накладные расходы вполне окупаются достигаемыми преимуществами, а хорошая проработка проекта может обеспечить приемлемое функционирование устройства. В то же время, в случае данных большого объема или при работе с узкополосными соединениями следует рассматривать в качестве альтернативного решения двоичные форматы. Наиболее оптимальный подход — это количественная оценка эффектов использования бинарных форматов и XML в реальных ситуациях и принятие проектных решений, исходя из необходимости создания наиболее комфортных условий работы для конечного пользователя. Если проектными решениями и настройкой приложения добиться эффективного функционирования варианта реализации, основанного на использовании XML, не удается, то может потребоваться использование двоичных форматов или внесение изменений в коммуникационную модель.
При работе с XML очень важно учитывать объем обрабатываемых данных и специфику их назначения. В случае небольших ХМL-документов (например, размером 20 Кбайт) часто оказывается удобным подход, основанный на модели XML DOM, в котором предполагается загрузка в память всего XML-дерева. Модель XML DOM обеспечивает произвольный доступ к данным документа и упрощает обратный вывод документа для его записи на накопитель или в поток. Существенным недостатком модели XML DOM является загрузка в память одновременная всех XML-данных, что делает эту модель в высшей степени зависимой от состояния. При работе с крупными документами этот недостаток может иметь критическое значение.
Разумной низкоуровневой альтернативой при работе с крупными XML-документами являются XML-библиотеки функций, предназначенных для однонаправленной обработки данных. В .NET Compact Framework предлагаются классы XMLReader и XMLWRiter, тогда как в других средах выполнения для однонаправленного доступа к XML-данным могут предоставляться средства модели SAX. Указанный подход позволяет добиться максимально возможной производительности, поскольку соответствующие средства зависят от состояния в меньшей степени и поэтому не нуждаются в загрузке в память дерева данных, представляющего документ. В случае сложных документов осложняется и работа с использованием объектов XMLReader; для отслеживания текущей позиции в иерархии документа может оказаться полезным подход, основанный на использовании конечных автоматов. Объекты XMLWriter упрощают вывод XML-данных с целью их записи в файл. При работе с большими объемами XML- данных на мобильных устройствах использование модели однонаправленной обработки данных может оказаться единственно разумным подходом.
Ищите способы предварительной обработки XML-данных до их передачи на устройство. И хотя двухстороннего обмена данными между устройством и сервером с целью их обработки обычно следует избегать, предварительная обработка XML-данных, прежде чем они попадут на устройство, может стать весьма полезной. Цель предварительной обработки состоит в преобразовании данных к виду, гарантирующему их более эффективное использование на устройствах
Если ваше приложение нуждается в хранении данных, обмене данными или подключении к сетевым источникам информации, то вполне вероятно, что, в конечном счете, вы используете XML в той или иной форме. Преимущества стандартизованного текстового формата делают его привлекательным для использования в самых различных областях применения. Однако даже после того, как вы примете решение использовать XML, в вашем распоряжении останется масса дополнительных степеней свободы в отношении того, как именно следует организовать работу с XML в приложении. Разделение труда между серверами и мобильными устройствами, уровень абстракции и степень зависимости используемых вами АРI-интерфейсов от состояния, а также модель обработки, используемая для работы с XML, — все это оказывает огромное влияние на то, как будет оценено качество приложения конечным пользователем. Важно хорошо понимать необходимость выбора тех или иных решений, видеть их относительные достоинства и недостатки и непрерывно экспериментировать в поиске наиболее оптимального способа использования XML в приложении.