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

XML или не XML?

При всех тех возможностях, которые кроются в XML, легко предположить, что этот язык должен был бы привлекаться всегда, когда требуется осуществлять обмен данными или их хранение. Тем не менее, это не так. Гибкость XML придает ему мощь, но это дается за счет увеличения размера документов. Если требуется осуществить обмен данными сравнительно небольшого объема, то XML великолепно подходит для этой цели. Так, при загрузке 20 строк форматированных записей базы данных размер XML-файла может достигать 20 Кбайт, тогда как при использовании для передачи данных двоичного формата они могут быть сжаты до 2 Кбайт или менее.

Разницей в длительности загрузки 20 Кбайт и 2 Кбайт данных обычно можно пренебречь по сравнению с тем временем, которое затрачивается на установление соединения с сервером, обмен необходимыми подтверждениями и другие операции по настройке соединения. В обоих случаях абсолютное время ожидания пользователем завершения передачи данных сравнительно невелико, поэтому различия в объеме сохраняемых данных не имеют превалирующего значения при выборе проектного решения в отношении формата хранения данных.

Для сравнительно небольших объемов данных использование XML является вполне оправданным, поскольку это позволяет вам воспользоваться при обмене данными всеми преимуществами этого гибкого формата. Однако, что если объем данных увеличится в 10 раз и для выбора варианта проектного решения вам придется отвечать на вопрос: что лучше использовать — 200 Кбайт данных XML или 20 Кбайт двоичных данных? Начиная с таких объемов данных, длительность ожидания пользователем завершения процесса передачи данных между устройством и сервером становится все более заметной, и для принятия взвешенного решения требуется выполнить объективные измерения для каждого варианта реализации.

Важным фактором, который обязательно должен учитываться, является скорость передачи данных в сетях, используемых вашим мобильным устройством. Для некоторых данных при работе в сетях Wi-Fi проблемы длительности процесса обмена данными вообще не существует, тогда как в случае сетей мобильных телефонов, использующих протокол GRPS, может потребоваться тщательный анализ временных и стоимостных факторов. Если бы объем передаваемых данных был еще на порядок больше и вам пришлось бы выбирать между 2 Мбайт XML-данных и 200 Кбайт двоичных данных, то от вашего решения, какой формат данных использовать, зависело бы еще больше, поскольку теперь уже, скорее всего, задержки на установку соединения будут пренебрежимо малы по сравнению с длительностью фактической передачи данных. И при всем этом нельзя сбрасывать со счетов тот факт, что синтаксический анализ XML-данных потребует, как правило, большего времени по сравнению с анализом двоичных данных, специально оптимизированных под многократные загрузки.

При небольших объемах данных использование XML обычно не должно вызывать никаких сомнений. С ростом же объема данных необходимо уделять все большее внимание выбору проектного решения, а также измерению объективных временных показателей и тестированию, которые помогут выяснить, перекрывают ли преимущества, обеспечиваемые использованием XML, те дополнительные накладные расходы, которые это за собой влечет. Как и в случае других детализированных форматов, перед передачей XML-документов их можно сжимать, чтобы уменьшить объем передаваемых данных, а после передачи — распаковывать, но это означает дополнительную обработку данных и привязывает сервер и клиента к использованию общего формата сжатия; разумеется, это вполне осуществимо, но не может использоваться в качестве универсального рецепта. Очень важно, чтобы решение принималось вами со знанием дела, на основании тщательно установленных фактов и оценки последствий с точки зрения конечного пользователя. Каждая ситуация имеет свои особенности и определяется запросами пользователей, природой используемых коммуникационных сетей и сравнительной стоимостью передачи двоичных и XML-данных по сетям. Экспериментируйте, почаще измеряйте объективные показатели и принимайте продуманные решения.

Сравнение XML с другими текстовыми форматами

Существует огромное количество литературы, посвященной описанию XML, и полное рассмотрение этой темы выходит далеко за рамки данной книги. Тем не менее, имеет смысл представить краткий сравнительный обзор того, как XML соотносится с другими текстовыми форматами. Ниже это будет показано на конкретных примерах.

Различные способы хранения данных в виде текста

Предположим, что в нашем приложении требуется сохранять некоторые пользовательские данные. Эти данные состоят из трех элементов: идентификационного номера ID, имени и адреса. Приложению требуется сохранять эти данные для собственных нужд, но оно также может передавать их другому приложению. Тремя наиболее распространенными способами хранения таких данных в виде текста являются XML, значения с запятыми в качестве разделителей и значения в виде INI-файлов.

Как и в случае HTML, в XML данные сохраняются в виде текста, заключенного между дескрипторами, которые дополняют передаваемые данные контекстом:

<UserInfo>

 <UserID> 12 </UserID>

 <UserName> Bob </UserName>

 <UserAddress> Someplace, Somewhere </UserName>

</UserInfo>

Следует отметить, что в XML те же данные можно сохранить с использованием атрибутов, например:

<UserInfo UserID="12" UserName="Bob" UserAddress="Someplace, Somewhere">

</UserInfo>

При необходимости можно использовать сочетания дескрипторов и атрибутов. Какой формат XML окажется самым подходящим, зависит от конкретной ситуации. Атрибуты проще использовать, но дескрипторы обладают большей гибкостью, поскольку они могут иметь атрибуты и вложенные дескрипторы.

Ранее для сохранения данных рассматриваемого типа часто применялись файлы, в которых для разделения элементов данных используются запятые:

12, Bob, "SomePlace, Somewhere"

В прошлом популярным способом сохранения данных были INI-файлы. В INI-файлах данные сохраняются в виде пар "имя-значение":

[UserInfo]

UserID=12 UserName=Bob

UserAddress=Someplace, Somewhere

Существуют и другие распространенные форматы, например PropertyBag, которые по своим структурным свойствам и гибкости занимают промежуточное положение между XML и INI-файлами и были популярными среди разработчиков на Visual Basic 5 и 6. Что выделяет XML и ставит его выше многих предыдущих форматов — так это дополнительное структурирование данных. Эта структура делает возможным создание иерархических данных без расположения их в определенном порядке. Такой формат оказывается несколько более детализированным, чем многие другие текстовые форматы, но зато и гораздо более гибким. Эта гибкость значительно облегчает учет различий в версиях данных, а также сопровождение и передачу данных между различными системами.

Иерархическая структура XML-данных

Очень важно хорошо понимать иерархическую структуру XML. Представляйте себе XML-документ в виде дерева объектов, у каждого из которых могут иметься дополнительные дочерние объекты. Для демонстрации этого изменим приведенный выше пример таким образом, чтобы внести в него дополнительную иерархию:

<UserInfo>

 <UserID> 12 </UserID>

 <Name>

  <FirstName> Иво </FirstName>

  <LastName> Салмре </LastName>

 </Name>

 <Address>

  <Street>10 НекаяУлица</Street>

  <City>Сиэтл</City>

  <State>WA</State>

 </Address>

</UserInfo>

Здесь мы сделали узлы Name и Address подузлами UserInfo.

Другие возможности XML

В XML имеется гораздо больше возможностей, чем те, о которых было рассказано выше, включая стандартизованные схемы, типизированные данные и средства проверки действительности документов. В приведенных выше примерах были представлены лишь самые тривиальные образцы фрагментов XML. Хорошее описание всех тонкостей XML вы найдете как в документации .NET Framework, так и, как обычно, в Web. Данная книга и приводимые в ней примеры фокусируют внимание на практических аспектах использования XML на мобильных устройствах и ни в коей мере не могут рассматриваться в качестве исчерпывающего источника информации обо всех возможных сферах применениях XML.

Что касается практического использования, то в большинстве случаем XML-данные, участвующие в обмене, попадают в промежуток между двумя крайними категориями: строго структурированными данными и данными свободной формы. Какой уровень строгости следует применять к форматам данных, решают совместно как отправитель, так и получатель данных. Вычислительный узел, генерирующий XML-документы, может придерживаться строго определенной схемы или же просто может выбирать ту форму XML-кодирования, которая является для него наиболее удобной. Аналогичным образом, вычислительный узел, получающий XML-документы, может либо выполнять проверку их содержимого на предмет соответствия предполагаемой схеме, либо предполагать, что данные форматированы корректно, и сразу же пытаться осуществить синтаксический анализ результатов. Поскольку такие операции, как верификация схемы, могут быть трудоемкими в вычислительном отношении, то в тех случаях, когда такая проверка нужна, лучше, чтобы она осуществлялась на сервере до передачи данных устройству.