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

// Предполагается, что этот метод будет использоваться

// <высокоприоритетным/фоновым> потоком для ...

Определение тех критических участков кода, которые должны быть безопасными в отношении многопоточного выполнения, и явное обозначение тех участков кода, которые либо не являются безопасными в указанном смысле, либо проектировались без учета этого фактора, позволяет вам сосредоточить все свои усилия на тех участках кода, к которым действительно требуется безопасный параллельный доступ из нескольких потоков. Кроме того, явное документирование этих аспектов кода позволит вам быть уверенным в том, что он сохранит свою надежность в процессе дальнейшей разработки и сопровождения.

Рассмотрите возможность предварительного выполнения некоторой работы, осуществляемой кодом

Для обработки некоторых пользовательских запросов требуется довольно большое время. В качестве примера можно привести расчет или загрузку значительного количества данных, выполнение сетевого запроса или визуализацию сложных изображений в ответ на поступающие запросы. Если выполнение этих операций тормозит работу приложения, то вынужденное ожидание будет раздражать пользователя. Вы должны приложить все усилия к тому, чтобы такие ситуации не возникали. Если ваше приложение допускает возможность достаточно надежного вероятностного прогнозирования очередных действий пользователя и при этом достаточно хорошо известно, какие виды трудоемкой или длительной обработки данных могут потребоваться в ответ на эти действия, то целесообразно подумать над тем, как выполнить эту работу заблаговременно, не дожидаясь соответствующего пользовательского запроса. В качестве образной аналогии представьте себя владельцем ресторана, постоянный посетитель которого ежедневно приходит к 8 часам утра и, торопясь, заказывает яичницу из двух яиц, пирог с черникой, тарелку каши и чашку кофе. Нетрудно догадаться, что в этом случае имело бы смысл ежедневно подготавливать эти блюда к подаче в указанное время. Даже если посетитель и не придет в какой-то из дней, эта мера все равно будет оправданной, поскольку значительно повысит удовлетворенность клиента качеством обслуживания в те дни, которые им не были пропущены. Заблаговременно готовясь к немедленному оказанию услуг, как только они будут затребованы, вы сможете обеспечить уникальное высококачественное обслуживание клиентов.

Выполнение части работы с упреждением, исходя из ожидаемых запросов клиента, создает хорошие предпосылки для устранения или существенного сокращения длительности раздражающих простоев, с которыми пользователю приходится сталкиваться в процессе использования вашего мобильного приложения. При правильной реализации такого подхода он может существенно повысить удовлетворенность пользователей мобильных устройств качеством услуг, предоставляемых им приложением, в немедленном получении которых они хотят быть уверенными.

Подобно тому, как не следует чрезмерно "очаровываться многопоточностью", очень важно иметь твердую уверенность в том, что заблаговременная обработка данных действительно необходима приложению, прежде чем браться за проектирование подобного рода систем. Заблаговременная обработка может значительно усложнять приложение, и ее следует использовать лишь в тех случаях, когда это окупается повышением комфортности условий работы пользователя. Наилучший способ проверить, так ли это, состоит в проведении точных измерений длительности задержек, с которыми будут сталкиваться пользователи, а также тестировании прогнозируемых результатов заблаговременной обработки данных.

Заблаговременное выполнение части работы, в которой заинтересован пользователь, может требовать от вас определенного мастерства, но и положительный эффект от этого может оказаться значительным. Если этот подход реализован так, как следует, то пользователям почти никогда не представится случая по достоинству оценить, какая громадная работа для этого вами проделана; точно так же здоровый человек почти никогда не обращает внимания на то, как работает его сердце.

В качестве хорошего примера можно привести программу для просмотра изображений в Windows XP. Окно этой программы появляется сразу же после того, как вы дважды щелкнете мышью на имени файла изображения в окне проводника. В результате этого изображение загружается и отображается на экране. Одновременно с этим, но незаметно для пользователя и без какой-либо инициативы с его стороны, после вывода на экран первого изображения на фоне загружается также изображение, файл которого размещен в каталоге вслед за первым. Если следующим действием пользователя, которое можно считать наиболее вероятным, будет щелчок на кнопке Next Image (Следующее изображение) в программе для просмотра изображений, то следующая фотография незамедлительно появится на экране без видимой задержки. В случае современных крупных цифровых фотографий, загрузка, распаковка и масштабирование которых требуют значительного времени, это не такое уж и малое достижение. Описанная заблаговременная загрузка производится в основном только для изображений, которые располагаются следующими в списке файлов каталога изображений. Если вы щелкнете на кнопке Previous Image (Предыдущее изображение), то, вероятнее всего, увидите на экране сообщение "Generating preview" ("Генерируется изображение предварительного просмотра"), появляющееся на короткое время на экране при загрузке фотографии по требованию. Переходы в обратном направлении используются менее часто и поэтому не оптимизируются. Поскольку для цифровых изображений могут требоваться значительные ресурсы памяти, осуществление предварительной загрузки большого количества изображений в предвидении того, что пользователь может захотеть их просмотреть, на сегодняшний день вызывает затруднения. Аналогичным образом, то же самое сообщение "Generating preview" будет появляться на экране, если вы выполните ряд быстрых последовательных щелчков на кнопке Next Image, требующих загрузки очередных изображений; это объясняется тем, что вы требуете большего, чем позволяют возможности средств опережающего просмотра в отношении загрузки следующих фотографий. В большинстве случаев, прежде чем переходить к следующей фотографии, текущую фотографию рассматривают хотя бы в течение одной-двух секунд, и именно для такого сценария и была предусмотрена оптимизация.

Оптимизация загрузки изображений программой просмотра основывается на вполне разумных предположениях:

1. В большинстве случае порядок просмотра фотографий соответствует продвижению по списку в прямом направлении.

2. Обычно каждую фотографию рассматривают достаточно долго для того, чтобы система успела выполнить фоновую загрузку следующей фотографии.

Независимо от того, используется ли в программе просмотра изображений Windows XP фоновый поток для решения этой задачи или не используется (мне это неизвестно), она демонстрирует пример разумного применения асинхронной обработки для оптимизации рабочего процесса в случае наиболее распространенных действий. Прекрасная работа!

Пример использования фонового потока для выполнения отдельной задачи

Показанный в листинге 9.1 код представляет класс, который позволяет управлять выполнением задачи в фоновом потоке. Для отслеживания состояний подготовки приложения к выполнению, запуска нового потока, выполнения кода потоком и выхода из потока выполнения по завершении работы применяется конечный автомат.

Кроме того, в рассматриваемом примере основному потоку предоставляется возможность запрашивать прекращение выполнения фоновой задачи. Для уведомления потока, выполняющего фоновую задачу, о поступлении запроса на прекращение выполнения, используется вызов метода m_threadExecute.setProcessingState(ThreadExecuteTask.ProcessingState.requestAbort) из другого потока. За периодическую проверку этого состояния и осуществление возможного прекращения выполнения операции отвечает код, выполняемый фоновым потоком. Конечный автомат для класса ThreadExecuteTask представлен на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Конечный автомат для отдельной задачи, выполняемой фоновым потоком

using System; 

public class ThreadExecuteTask {

 //Перечисляем возможные состояния

 public enum ProcessingState {

  //-------------------

  //Начальное состояние

  //-------------------

  //Пока ничего интересного не происходит

  notYetStarted,

  //-----------------

  //Рабочие состояния