После того как вы приняли решение относительно сферы применения вашего приложения, настроились на использование методологии разработки, ориентированной на обеспечение высокой производительности, и определились с моделью пользовательского интерфейса, важно подобрать для мобильного приложения подходящую модель доступа к данным.
Модель доступа к данным описывает, каким образом приложение удовлетворяет свои потребности в извлечении и хранении долгосрочной информации. Как уже обсуждалось в данной книге, модели памяти определяют, каким образом приложение управляет данными и ресурсами, находящимися в памяти; точно так же, вашему мобильному приложению потребуется модель доступа к данным, которая определяет, каким образом осуществляется обмен данными между приложением и долговременными хранилищами.
Практически любое более или менее значимое приложение работает с данными, существующими в течение длительного времени. Эти данные могут либо находиться в структурированной базе данных на сервере или устройстве, либо храниться в индивидуально управляемых файлах с использованием менее формализованных способов.
В приложениях научно-производственного характера, а также приложениях, предназначенных для повышения производительности труда, операции, связанные с вводом, манипулированием, анализом и отображением данных, занимают центральное место. Мощные игры также работают с данными и часто хранят их в течение промежутков времени, разделяющих игровые сеансы. В целом, можно полагать, что чем сложнее и полезнее приложение, тем больше ему приходится работать с долговременными данными.
Что касается доступа к данным, то между мобильными приложениями и их настольными и серверными аналогами имеется важное отличие, суть которого заключается в том, что связь между мобильным устройством и серверами баз данных, находящимися вне устройства, обычно устанавливается лишь на короткие промежутки времени. Если настольному приложению не удается получить доступ к серверу, то обычно это означает нарушение нормального режима работы, которое требуется устранить. В то же время, отсутствие доступа к серверу в случае мобильных приложений - это их обычное состояние; исключительными ситуациями для них являются, скорее, сеансы связи с сервером, поскольку либо необходимость в них возникает реже, либо их стоимость высока. Из-за этого фактора управление данными, создание их динамических представлений и внесение изменений пользователем могут представлять некоторые трудности. Данные характеризуются как длительностью их существования в памяти, так и длительностью их долговременного хранения; при проектировании мобильного приложения следует учитывать обе эти характеристики. Модель данных вашего мобильного приложения представляет состояние, которым требуется управлять, чтобы создать для пользователя комфортные условия работы с приложением.
Распространенной ошибкой разработчиков является простой перенос на мобильные устройства моделей доступа к данным, которые применяются на настольных компьютерах и серверах, в неизменном виде, без тщательного анализа того, как это повлияет на использование памяти. Тот факт, что с подобной ошибкой приходится сталкиваться часто, вполне объясним, поскольку с точки зрения синтаксиса все программные модели аналогичны друг другу, и во многих случаях код, выполняющийся на настольных компьютерах и серверах, легко переносится на устройства. В то же время, простой перенос стратегий доступа к данным с настольных компьютеров и серверов на мобильные устройства позволяет получить удовлетворительные результаты лишь в редких случаях. Причину этого можно описать двумя словами - "состояние памяти". Более высокая степень абстрагирования часто достигается за счет создания объектов на дополнительных уровнях абстракции. Как создание, так и уничтожение этих объектов приводят к более жестким условиям использования памяти и занимают процессорное время.
Для мобильных приложений вопрос о выборе модели доступа к данным оказывается непосредственно связанным с вопросом о выборе модели управления памятью в гораздо большей степени, чем в случае приложений для настольных компьютеров. Если памяти, необходимой для обслуживания потребностей обеих моделей, едва хватает, то это может серьезно сказаться на производительности приложения. Аналогично средствам для работы с XML-данными, существуют низкоуровневые API-интерфейсы, не использующие состояния, и высокоуровневые программные модели доступа к памяти, предлагающие более развитые возможности, но кумулятивно изменяющие состояние в процессе выполнения. Использование высокоуровневых моделей доступа к данным позволяет сократить сроки написания кода, однако за это приходится платить увеличением объема памяти, используемой для хранения информации о состоянии. Если эта информация действительно нужна и используется мобильным приложением, а объем данных, которыми при этом приходится оперировать в памяти, можно поддерживать на низком уровне, то привлечение стратегий доступа к данным, основанных на использовании состояний, является оправданным. И наоборот, если объем данных, которые приходится хранить в памяти, велик или необходимость в дополнительных возможностях, предоставляемых высокоуровневой моделью программирования, отсутствует, то разработчик, выбравший этот путь, будет только напрасно тратить драгоценную память мобильного устройства. Часто хранение тех же данных можно организовать гораздо более эффективным образом за счет отказа от универсальной программной модели доступа к данным и использования наборов типов, специально предназначенных для работы с конкретными данными, которыми необходимо управлять. Неэкономное использование памяти окажет значительное отрицательное влияние на производительность мобильного приложения; при этом проблемы производительности проявятся либо немедленно, либо впоследствии, когда вы попытаетесь ввести в приложение дополнительную функциональность, поскольку для организации поддержки новых средств вам просто не хватит резерва производительности. По возможности, старайтесь избегать излишнего усложнения приложения.
Чтобы данные, возвращенные в результате запроса к базе данных или считанные из файла, можно было просматривать и манипулировать ими, они должны храниться в памяти. Существует два основных способа работы с такими данными, находящимися в памяти:
Выбор наиболее подходящей модели определяется объемом и сложностью используемых данных. Было бы непозволительной ошибкой строить собственную модель данных, если они связаны между собой сложной системой отношений, которая нуждается в управлении и в представлениях в памяти мобильного приложения. Вместе с тем, если ваши данные состоят из нескольких простых полей в единственной таблице базы данных, а данные предназначены только для чтения, то было бы глупо останавливать свой выбор на сложной модели данных с поддержкой состояния, если простой массив данных позволяет отлично справиться с задачей. Вполне вероятно, что потребности в данных вашего приложения занимают промежуточное положение между этими двумя крайними случаями, и вам придется испытать несколько различных моделей, чтобы, в конечном счете, выбрать ту из них, которая в наибольшей степени соответствует вашим запросам. Как ранее обсуждалось, этот выбор аналогичен принятию разработчиками мобильных приложений решения о том, какую технологию следует применить при работе с XML-данными. Разработчик должен выбирать между потенциальной простотой проектирования и реализации и эффективностью выполнения приложения.
Модель долговременного хранения данных описывает, куда направляется информация после того, как приложение завершает работу. Даже мобильные устройства, которые включены постоянно и выполняют приложения на фоне, нуждаются в безопасном и структурированном хранилище долговременных данных. Типичным примером такого приложения в случае мобильных телефонов является электронная записная книжка (Personal Information Manager -
ADO.NET - мощная многоуровневая программная модель, предназначенная для работы с реляционными данными любого вида. ADO.NET доступна на настольных компьютерах и серверах как часть .NET Framework, а на устройствах - как часть .NET Compact Framework. Поддержка ADO.NET в .NET Compact Framework основана на подмножестве программной модели, предназначенной для настольных компьютеров и серверов.
Ключевым новшеством в модели данных ADO.NET для серверов, настольных компьютеров и устройств является полное отделение объекта ADO.NET DataSet от источника данных. Как только данные попали в ADO.NET DataSet, их можно сериализовать в виде XML-данных и сохранить в локальном файле или передать по сети на сервер, настольный компьютер или мобильное устройство.
Между объектом ADO.NET DataSet и базами данных, предоставившими данные, не требуется поддерживать постоянное соединение; это обстоятельство является замечательным с точки зрения масштабируемости серверов, поскольку необходимость в поддержании постоянного соединения отрицательно воздействует на этот их аспект.
Объекты ADO.NET DataSet следует использовать в тех случаях, когда приложению требуются широкие возможности манипулирования данными в памяти или когда возникает необходимость в использовании сложного реляционного способа прослежи вания данных. Поскольку, по существу, ADO.NET поддерживает для вас в памяти не большую реляционную базу данных, которая отслеживает вносимые изменения, то использование этого протокола предоставляет широкие возможности для автоматического управления набором в высшей степени динамичных данных, а также навигации по связям между отдельными порциями данных. Объекты ADO.NET DataSet оказываются удобными в тех случаях, когда:
Объекты ADO.NET DataSet обеспечивают обмен данными с долговременным хранилищем. Такой обмен осуществляется одним из трех способов:
DataAdapter, осуществляющих соединение с базами данных посредством объектов подключения к данным,DataSet в файлы и потоки XML и наоборот, иDataSet или помещает данные в указанные объекты. Краткие описания каждого из упомянутых способов передачи данных приводятся нижеТип ADO.NET System.Data.Common.DataAdapter - это абстрактный класс, то есть он предоставляет шаблон для порождения других классов DataAdapter, специфических по отношению к базе данных, которые, собственно говоря, и используются. Вместе с .NET Compact Framework поставляются два адаптера данных:
System. Data. SqlClient. SqlDataAdapter используется при работе с базами данных SQL Server, выполняющимися на серверах.System.Data.SqlServerCe.SqlCeDataAdapter используется при работе с базами данных SQL СЕ, выполняющимися на мобильных устройствах.Для подключения к другим источникам данных могут использоваться адаптеры данных, предлагаемые сторонними производителями. Кроме того, вы можете написать собственный класс DataAdapter, если имеется пользовательский источник данных, к которому вы хотите подключиться.
Независимо от выбранного вами типа адаптера данных объекты DataAdapter работают посредством присоединенных к ним объектов Command. В отличие от класса DataAdapter у класса Command нет корневого класса, от которого могли бы быть произведены другие классы Command, специфические по отношению к базам данных; понятие класса Command существует лишь как понятие, которое используется при работе с различными адаптерами данных. Для объектов SqlDataAdapter существуют связанные с ними объекты SqlCommand, для объектов SQL СЕ SqlCeDataAdapter - объекты SqlCeCommand, и так далее. В свою очередь, с объектами Command связываются объекты Connection, которые отображают команды ( commands ) на конкретный экземпляр той или иной базы данных; например, для выполнения команд при работе через
конкретное соединение с базой данных SQL Server объект SqlCommand будет использовать объект qlConnection. Указанные объекты Command исполняют запросы и другие команды баз данных, которые должны выполняться для извлечения данных из баз данных или помещения их в базы данных, используемые вашим приложением. Объектам Command известно, как осуществлять те или иные действия при работе с той или иной базой данных, когда они выполняют SQL-команды для выборки, обновления, вставки или удаления данных. Так, для выполнения этих команд у класса SQLDataAdapter имеются следующие четыре свойства: SelectCommand, UpdateCommand, InsertCommand и DeleteCommand. Каждое из этих свойств имеет тип SqlCommand. Аналогичным образом, у объекта SqlCeDataAdapter также имеются четыре свойства с теми же именами,
но типом этих свойств является SQLCeCommand.
Краткое подведение итогов. Адаптеры данных играют роль посредников при осуществлении связи между объектами ADO.NET DataSet и базами данных. Как правило, для выполнения этих функций адаптеры данных используют объекты Command. Объекты Command являются специфическими по отношению к каждому типу баз данных. В свою очередь, объекты Command обычно ассоциируются с объектами Connection, владеющими соединениями с конкретным сервером. В типичных случаях объект Command является владельцем таких SQL-операторов, как Select * from Customers, а объекты Connection - владельцами логического соединения с базой данных, через которое им передаются эти команды.
При создании .NET-приложений для настольных компьютеров и серверов Visual Studio .NET предлагает инструментальные средства времени проектирования, которые облегчают настройку конфигураций адаптеров данных и ассоциированных с ними классов Command ; это значительно упрощает процесс доступа к базам данных. В отличие от этого, для создания и использования адаптера данных в .NET Compact Framework вы должны сами написать код, обеспечивающий конфигурирование объектов DataAdapter и Command для работы с используемыми вами источниками данных. Возможно, в будущем автоматизированные средства будут поддерживать также .NET Compact Framework и объекты DataAdapter и DataCommand для работы с популярными базами данных, но пока что вы можете полагаться только на самих себя. Поскольку предусмотренные для настольных компьютеров и серверов инструментальные средства
для работы с базами данных автоматически генерируют исходный код для приложений, часто имеет смысл воспользоваться сгенерированным ими кодом и адаптировать его для выполнения на мобильных устройствах; хотя этот код и будет существенно отличаться от того, что вам нужно, он послужит вам неплохой отправной точкой.
Сохранение содержимого объектов ADO.NET DataSet в виде XML-файлов можно считать вариантом "базы данных для бедных". Данные приложения сохраняются в текстовом файле с использованием формата, который позволяет осуществить последующую повторную загрузку данных в память в виде объекта ADO.NET DataSet. Это аналогично получению объекта DataSet, возвращаемого через запрос Web-службы. В противоположность сохранению данных в базе данных использование текстового XML-файла для хранения данных лишает ваше приложение богатых возможностей транзакций и гарантий целостности данных, предлагаемых современными базами данных. Несмотря на ограниченность этой модели в отношении хранения больших объемов данных и возможности обновления данных посредством механизма транзакций, она может хорошо послужить при хранении данных небольшого объема (например, XML-файлы размером 20 Кбайт) или при перемещении данных на сервер посредством XML-потоков.
Сохранение объектов DataSet в виде постоянно существующих XML-файлов можно рассматривать как простой способ упаковки небольших или средних объемов информации о состояния приложения для ее последующего повторного использования.
При записи содержимого объекта DataSet в файл или поток XML важно внимательно изучить опции, предлагаемые перечислением System.Data.XmlWriteMode. Исходя из соображений производительности, при сохранении объектов DataSet в виде постоянно существующих XML-файлов рекомендуется одновременно сохранять XML-схему (то есть использовать System.Data.XmlWriteMode.WriteSchema ). Запись схемы данных вместе с самими данными обеспечивает существенное ускорение повторной загрузки XML-данных в объект DataSet; в противном случае схема должна будет динамически определяться во время повторной загрузки данных, а это потребует выполнения дополнительной работы.
При работе с объектами DataSet очень важно не забывать об эффективности кода. Почти с одинаковой легкостью можно написать как эффективный код, так и код, производительность которого будет крайне низка. Распространенной ошибкой разработчиков, приводящей к низкой производительности кода, является поиск таблиц и столбцов по их строковым именам, а не при помощи более эффективных механизмов индексирования. Этот момент приобретает еще большее значение при доступе к полям строк данных, поскольку эта операция часто выполняется в итерационных циклах, включающих значительное количество строк. Обращение к отдельным элементам при осуществлении такого доступа может осуществляться тремя способами, перечисленными ниже в порядке, соответствующем увеличению производительности:
myRow [ "myColumnName" ]; этот способ является самым медленным, поскольку для нахождения нужного поля строка имени искомого столбца должна сравниваться со всеми имеющимися именами столбцов.myRow [ 2 ]; Ввиду использования целых чисел этот способ представляет собой определенное улучшение по сравнению с поиском по строковым именам. Чтобы использовать этот механизм, ваш код должен организовать предварительный просмотр и кэширование целочисленных индексов столбцов.myRow [myColumnObject ], где myColumnObject представляет объект типа System.Data.DataColumn. Этот способ обеспечивает значительное улучшение производительности по сравнению с обоими предыдущими механизмами. Чтобы использовать этот механизм, ваш код должен кэшировать объект столбца ( column object ), который представляет интересующее вас поле.Чтобы проиллюстрировать методы представления и управления пользовательскими данными, считанными из базы данных в память, полезно вернуться к примеру из предыдущей главы. В настоящем примере мы рассмотрим словарную игру.
Ранее нас интересовали вопросы проектирования пользовательского интерфейса для этого мобильного приложения, а теперь мы будем исследовать хранение и представление в памяти самих слов, образующих словарь. Поскольку словарь, который мы хотели бы использовать для данного мобильного приложения, может оказаться очень большим, то, исходя из соображений быстродействия, эффективности и гибкости приложения, для хранения данных желательно использовать базу данных. По своей природе наши данные предназначены в основном только для чтения; время от времени пользователь может добавлять в словарь новые слова, но динамическое обновление существующих данных не является главным требованием. Кроме того, данные имеют простую структуру и их легко можно представить в виде одной таблицы базы данных.
В силу всех вышеуказанных причин - потенциально большое количество записей, низкая частота обновления и простота структуры данных - возможности подхода, основанного на использовании объектов ADO.NET DataSet, намного превышают уровень наших потребностей.
Мы вполне можем обойтись оптимизированным решением, используя низкоуровневые возможности класса SQL СЕ DataReader ( System.Data.SglServerCe.SqlCeDataReader ) для выполнения запросов к локальной базе данных SQL СЕ нашего устройства. В результате запросов наше приложение будет получать однонаправленный курсор, указывающий на данные, которые отвечают критерию запроса. Далее эти данные можно загрузить в память и сохранить в пользовательском формате, специально подобранном таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу со словарем. В интересах простоты и быстродействия соответствующие объекты будут размещаться в массивах. Тем самым будет достигнута существенная экономия времени и памяти по сравнению с общим подходом, основанным на использовании объектов DataSet, поскольку мы размещаем в памяти лишь те объекты, которые действительно будут использоваться в нашем приложении.
Следует обратить ваше внимание на два момента, которые используются в нашем примере с целью его упрощения, но вряд ли встретятся вам в реальных приложениях для мобильных устройств:
Существует много различных способов хранения данных мобильных приложений. Данные можно сохранять в двоичных файлах, текстовых файлах и базах данных. (Базу данных можно считать частным случаем двоичного файла.) Хранение данных может быть реализовано вне устройства или на устройстве. Долговременные данные могут синхронизироваться между устройствами и серверами. Ниже описаны преимущества и недостатки наиболее распространенных вариантов хранения данных, а также приведены рекомендации относительно того, как подходить к принятию решений относительно организации долговременного хранения данных при проектировании приложений для мобильных устройств.
ADO.NET DataSet или привлечение пользовательского формата данных.Другим потенциальным недостатком обращения к данным на сервере является не обходимость считаться с правилами доступа, принятыми в частных сетях, и с бранд мауэрами. Большинство серверных баз данных, содержащих ценную информацию, находятся в защищенных средах позади брандмауэров. Брандмауэр может не дать вашему мобильному приложению соединиться с базой данных сервера, если устройство находится за пределами частной сети. Если требуется доступ к данным на защищенном сервере, то вы должны решить вопрос о том, как сделать такой доступ возможным.
Новейшие процессоры баз данных усиленно поддерживают возврат данных в виде XML, позволяя обходиться без промежуточного Web-сервера. Эти базы данных фактически предлагают собственные Web-службы. XML-данные, возвращенные непосредственно базой данных, не обязательно будут иметь формат данных ADO.NET XML DataSet, но любые возвращенные XML-данные можно синтаксически проанализировать и обработать на устройстве, если такой способ работы с ними является наилучшим.
В обоих случаях обмен данными с мобильными устройствами может осуществляться посредством потоков с использованием формата данных ADO.NET DataSet в виде XML или любого другого формата XML-данных. Выбирая между вариантами непосредственной связи с базой данных или изоляцией базы данных при помощи промежуточного Web-сервера, следует исходить из соображений безопасности, производительности, а также простоты разработки и развертывания приложения.
Еще одним недостатком является недостаточная эффективность связи. Поскольку в качестве основного коммуникационного механизма Web-службы используют XML, то предоставляемая ими информация занимает больший объем по сравнению с такими, например, специализированными форматами, как те, которые используются для синхронизации баз данных. Если имеется значительный объем данных, которые необходимо загрузить или выгрузить, то, вероятно, целесообразно рассмотреть возможность использования механизма непосредственного доступа к базе данных, основанного на наиболее эффективном из имеющихся протоколов.
С небольшими объемами данных, которые обладают простой структурой, еще можно справиться с помощью файлов XML, однако при превышении некоторого объема и сложности данных ваше приложение значительно выиграет, а его разработка намного упростится, если вы используете формальную базу данных. Хотя и не существует абсолютных правил относительно того, когда именно вместо XML-файлов следует воспользоваться базой данных, чем больше объем данных, тем целесообразнее становится переход к базе данных. Как правило, если ожидается, что количество строк данных, с которыми придется работать вашему мобильному приложению, больше ста, или информация должна храниться в нескольких таблицах, то, вероятно, имеет смысл использовать установленную на устройстве базу данных, например SQL СЕ.
По SQL СЕ существует хорошая документация в сети. Читателям, которые хотели бы получить более подробную информацию относительно SQL СЕ, можно порекомендовать провести поиск по ключевым словам "SQL Server СЕ" в библиотеке MSDN в сети (или в справочной документации по Visual Studio). Вместо того чтобы пытаться подробно пересказать уже имеющуюся в указанных источниках информацию, в этом разделе будет приведен краткий обзор SQL СЕ и описаны важные решения, которые должны быть приняты в процессе разработки кода мобильного приложения, предназначенного для работы с такими базами данных, установленными на устройстве, как SQL СЕ.
SQL СЕ, формальным названием которой является SQL Server СЕ, - это процессор базы данных для мобильных и встроенных устройств. Эта база данных располагает относительно богатыми функциональными возможностями в отношении хранения и запроса структурированных данных и их синхронизации с серверами. На одном устройстве могут быть созданы одновременно несколько баз данных SQL СЕ. Каждая из баз данных на устройстве представляется единственным двоичным файлом; эти файлы можно вручную копировать с одного устройства на другое и автоматически синхронизировать с базой данных на сервере. Содержимое базы данных SQL СЕ может быть зашифровано с помощью пароля, что обеспечит разумный уровень безопасности данных в том случае, если устройство украдено или утеряно или его содержимое тайком скопировано.
SQL СЕ представляет собой подмножество функциональных возможностей версий базы данных SQL Server, ориентированных на настольные компьютеры и серверы. SQL СЕ поддерживает хранение реляционных данных в таблицах, а также значительную часть типов данных SQL и синтаксиса запросов для добавления, извлечения и изменения данных. Следует подчеркнуть, что в настоящее время SQL СЕ не поддерживает сохраненные процедуры или именованные параметры в запросах.
SQL СЕ может использоваться в одном из трех режимов:
В настоящее время SQL СЕ обеспечивает одновременную поддержку только одного соединения с любой отдельной базой данных. Это правило действует как внутри приложения, так и вне его. Каждая база данных хранится в отдельном файле; эти файлы нельзя открыть одновременно, используя SQL СЕ. Это означает, что хотя на одном и том же устройстве могут быть открыты одновременно несколько баз данных, любая конкретная база данных в любой момент времени может иметь только одно соединение. Если приложение пытается открыть файл базы данных SQL СЕ, который ранее уже был открыт другим или этим же приложением, то процессор базы данных сгенерирует исключение, и второе соединение установлено не будет
Если ваше приложение использует базу данных, которая не должна разделяться с другими приложениями, вам достаточно лишь убедиться в том, что ваш код не пытается установить одновременно более одного соединения с базой данных, соединением с базой данных следует управлять как глобальным ресурсом. Если ваше приложение работает с базой данных SQL СЕ, которая может использоваться совместно с другими мобильными приложениями, то вы должны учесть в своем проекте приложения два дополнительных момента:
Важно знать, что в настоящее время база данных SQL СЕ недоступна на смартфонах. Это связано с ограниченностью возможностей этих устройств в отношении, главным образом, размера базы данных, объема требуемой памяти и механизмов хранения данных. На устройствах Pocket PC имеются файловые системы на основе ОЗУ с питанием от батарей, обеспечивающие возможность быстрого доступа к файлам; смартфоны характеризуются тем, что для нужд долговременного хранения информации используется флэш-память, а объем рабочего ОЗУ небольшой, и оба эти фактора делают выполнение процессора базы на данном типе устройств менее желательным.
В случае создания вами двух отдельных версий приложения, одна из которых предназначена для Pocket PC, а вторая - для смартфонов, вам придется продумать два варианта проектных решений. Приложение для смартфонов должно удовлетворять другим требованиям в отношении пользовательского интерфейса по сравнению с приложением для Pocket PC и располагает совершенно иными возможностями в отношении хранения данных. В случае приложений для смартфонов объем данных, хранимых в долговременном хранилище, обычно будет меньше, чем в случае приложений для Pocket PC. Приемлемым вариантом может служить использование SQL СЕ на устройствах Pocket PC и XML-файлов на смартфонах.
Как и в случае задач повышения производительности, управления памятью и построения пользовательского интерфейса, создание удачной модели данных для мобильного приложения требует одновременно и планомерного подхода, и экспериментирования. Хорошая новость состоит в том, что многое из вашего опыта организации доступа к данным на настольных компьютерах вы сможете использовать при проектировании кода для доступа к данным в мобильных приложениях. Плохой же новостью является то, что вы сможете непосредственно использовать лишь небольшую часть уже имеющегося кода для настольных компьютеров, а для создания замечательных мобильных приложений вам придется учитывать специфику мобильных устройств.
При организации доступа к данным самое важное - это определить, каким образом ваша стратегия доступа к данным будет удовлетворять потребности пользователей при работе в автономном режиме. Реалии таковы, что соединение между вашим мобильным приложением и серверами баз данных будут часто разрываться, иногда по причине того, что "так было задумано", а иногда - из-за сбоев в сети. Работе в условиях периодически разрывающихся соединений специально посвящена следующая глава, но этот момент является ключевым и при проектировании стратегии доступа к данным. Если пользователю требуется немедленный доступ к данным, они должны кэшироваться локально на устройстве.
В зависимости от того, как будет использоваться ваше мобильное приложение, ему может потребоваться соединение с источниками данных посредством самых различных моделей подключения. Некоторые модели подключения, например Wi-Fi, отличаются высокой скоростью передачи данных и небольшой стоимостью, тогда как другие работают медленно и обладают высокой стоимостью. Дополнительные требования к разрабатываемому проекту могут появиться из-за необходимости поддержки соединений через общедоступные или виртуальные частные сети. В процессе проектирования модели доступа к данным для мобильного приложения важно представлять себе, какими могут быть сценарии подключения, и каким образом это может отразиться на ваших потребностях доступа к данным и их синхронизации. Важно продумать, какие данные будут храниться локально на устройстве, как будет организовано хранение этих данных и доступ к ним, и каким образом эти данные будут синхронизироваться с серверами.
В средах программирования доступа к данным часто предлагают многоуровневые подходы для организации работы с данными. Как и при работе с XML-ориентированными средами, существуют низкоуровневые модели однонаправленного доступа к данным, которые не имеют состояния, и построенные поверх них полнофункциональные модели, хранящие очень подробную информацию о своем состоянии. ADO.NET предлагает возможность выбора между этими типами моделей. Как разработчик, вы можете работать либо на высоком уровне абстракции, используя объекты ADO.NET I at aSet для управления данными в памяти, либо на низком уровне, используя непосредственно классы DataReader и DataConnection, которые напрямую связываются с базами данных. Как и на заправках, полный сервис - это, разумеется, неплохо, но за все услуги надо платить; в случае доступа к данным дополнительной платой за использование высокоуровневых служб будет необходимость хранения состояния в памяти,
а это, в конечном счете, означает снижение производительности.
Если вы решите работать на низком уровне абстракции, то сможете хранить загруженные данные в наиболее эффективном для нужд вашего приложения формате, но тогда вам придется взять на себя все заботы по эффективному управлению данными.
В случае данных небольшого объема, данных, которые требуют интенсивной поддержки динамического обновления или данных, характеризующихся сложными взаимосвязями, вам будет очень полезна полнофункциональная модель, основанная на использовании объектов ADO.NET DataSet. При работе с объектами DataSet убедитесь в том, что вы используете наиболее эффективные способы доступа к данным. В случае работы с объектами DataRow в объектах DataTable это означает использование кэшированных индексов объектов DataColumn для доступа к полям.
Для достижения максимально возможной производительности при работе с большими объемами данных вы должны продумать для своего приложения пользовательскую модель данных, в наибольшей степени оптимизированную под решаемую задачу. Результатом этого может быть как непосредственное повышение производительности, так и снижение общего объема памяти, потребляемой вашим приложением. Если вы остановились на пользовательском низкоуровневом подходе, то по возможности постарайтесь воспользоваться наиболее простой и эффективной в отношении использования памяти моделью. Всегда осуществляйте мониторинг выполнения кода и тестируйте производительность вашего варианта проекта по сравнению с существующими высокоуровневыми моделями доступа к данным!
Существует две рекомендованных модели локального хранения долговременных данных на устройствах, одна из которых предполагает хранение данных в виде XML-файлов, а вторая - использование локальной базы данных устройства, например SQL СЕ. Каждый из этих вариантов доступен как при использовании высокоуровневой модели ADO.NET DataSet, так и при использовании адаптированных низкоуровневых механизмов для работы с данными. Коль скоро объем данных, с которыми приходится работать, остается сравнительно небольшим (например, порядка 50 Кбайт в случае XML-данных), то отличные и гибкие возможности вам предоставят XML-файлы. С увеличением же объемов данных все более привлекательным будет становиться использование процессоров баз данных. И вновь следует подчеркнуть, что единственным способом проверки того, что вы приняли верные проектные решения, является мониторинг выполнения кода и получение количественных показателей, которые можно сравнивать между собой.
После того как вы приняли решение относительно сферы применения вашего приложения, настроились на использование методологии разработки, ориентированной на обеспечение высокой производительности, и определились с моделью пользовательского интерфейса, важно подобрать для мобильного приложения подходящую модель доступа к данным.
Модель доступа к данным описывает, каким образом приложение удовлетворяет свои потребности в извлечении и хранении долгосрочной информации. Как уже обсуждалось в данной книге, модели памяти определяют, каким образом приложение управляет данными и ресурсами, находящимися в памяти; точно так же, вашему мобильному приложению потребуется модель доступа к данным, которая определяет, каким образом осуществляется обмен данными между приложением и долговременными хранилищами.
Практически любое более или менее значимое приложение работает с данными, существующими в течение длительного времени. Эти данные могут либо находиться в структурированной базе данных на сервере или устройстве, либо храниться в индивидуально управляемых файлах с использованием менее формализованных способов.
В приложениях научно-производственного характера, а также приложениях, предназначенных для повышения производительности труда, операции, связанные с вводом, манипулированием, анализом и отображением данных, занимают центральное место. Мощные игры также работают с данными и часто хранят их в течение промежутков времени, разделяющих игровые сеансы. В целом, можно полагать, что чем сложнее и полезнее приложение, тем больше ему приходится работать с долговременными данными.
Что касается доступа к данным, то между мобильными приложениями и их настольными и серверными аналогами имеется важное отличие, суть которого заключается в том, что связь между мобильным устройством и серверами баз данных, находящимися вне устройства, обычно устанавливается лишь на короткие промежутки времени. Если настольному приложению не удается получить доступ к серверу, то обычно это означает нарушение нормального режима работы, которое требуется устранить. В то же время, отсутствие доступа к серверу в случае мобильных приложений - это их обычное состояние; исключительными ситуациями для них являются, скорее, сеансы связи с сервером, поскольку либо необходимость в них возникает реже, либо их стоимость высока. Из-за этого фактора управление данными, создание их динамических представлений и внесение изменений пользователем могут представлять некоторые трудности. Данные характеризуются как длительностью их существования в памяти, так и длительностью их долговременного хранения; при проектировании мобильного приложения следует учитывать обе эти характеристики. Модель данных вашего мобильного приложения представляет состояние, которым требуется управлять, чтобы создать для пользователя комфортные условия работы с приложением.
Распространенной ошибкой разработчиков является простой перенос на мобильные устройства моделей доступа к данным, которые применяются на настольных компьютерах и серверах, в неизменном виде, без тщательного анализа того, как это повлияет на использование памяти. Тот факт, что с подобной ошибкой приходится сталкиваться часто, вполне объясним, поскольку с точки зрения синтаксиса все программные модели аналогичны друг другу, и во многих случаях код, выполняющийся на настольных компьютерах и серверах, легко переносится на устройства. В то же время, простой перенос стратегий доступа к данным с настольных компьютеров и серверов на мобильные устройства позволяет получить удовлетворительные результаты лишь в редких случаях. Причину этого можно описать двумя словами - "состояние памяти". Более высокая степень абстрагирования часто достигается за счет создания объектов на дополнительных уровнях абстракции. Как создание, так и уничтожение этих объектов приводят к более жестким условиям использования памяти и занимают процессорное время.
Для мобильных приложений вопрос о выборе модели доступа к данным оказывается непосредственно связанным с вопросом о выборе модели управления памятью в гораздо большей степени, чем в случае приложений для настольных компьютеров. Если памяти, необходимой для обслуживания потребностей обеих моделей, едва хватает, то это может серьезно сказаться на производительности приложения. Аналогично средствам для работы с XML-данными, существуют низкоуровневые API-интерфейсы, не использующие состояния, и высокоуровневые программные модели доступа к памяти, предлагающие более развитые возможности, но кумулятивно изменяющие состояние в процессе выполнения. Использование высокоуровневых моделей доступа к данным позволяет сократить сроки написания кода, однако за это приходится платить увеличением объема памяти, используемой для хранения информации о состоянии. Если эта информация действительно нужна и используется мобильным приложением, а объем данных, которыми при этом приходится оперировать в памяти, можно поддерживать на низком уровне, то привлечение стратегий доступа к данным, основанных на использовании состояний, является оправданным. И наоборот, если объем данных, которые приходится хранить в памяти, велик или необходимость в дополнительных возможностях, предоставляемых высокоуровневой моделью программирования, отсутствует, то разработчик, выбравший этот путь, будет только напрасно тратить драгоценную память мобильного устройства. Часто хранение тех же данных можно организовать гораздо более эффективным образом за счет отказа от универсальной программной модели доступа к данным и использования наборов типов, специально предназначенных для работы с конкретными данными, которыми необходимо управлять. Неэкономное использование памяти окажет значительное отрицательное влияние на производительность мобильного приложения; при этом проблемы производительности проявятся либо немедленно, либо впоследствии, когда вы попытаетесь ввести в приложение дополнительную функциональность, поскольку для организации поддержки новых средств вам просто не хватит резерва производительности. По возможности, старайтесь избегать излишнего усложнения приложения.
Чтобы данные, возвращенные в результате запроса к базе данных или считанные из файла, можно было просматривать и манипулировать ими, они должны храниться в памяти. Существует два основных способа работы с такими данными, находящимися в памяти:
Выбор наиболее подходящей модели определяется объемом и сложностью используемых данных. Было бы непозволительной ошибкой строить собственную модель данных, если они связаны между собой сложной системой отношений, которая нуждается в управлении и в представлениях в памяти мобильного приложения. Вместе с тем, если ваши данные состоят из нескольких простых полей в единственной таблице базы данных, а данные предназначены только для чтения, то было бы глупо останавливать свой выбор на сложной модели данных с поддержкой состояния, если простой массив данных позволяет отлично справиться с задачей. Вполне вероятно, что потребности в данных вашего приложения занимают промежуточное положение между этими двумя крайними случаями, и вам придется испытать несколько различных моделей, чтобы, в конечном счете, выбрать ту из них, которая в наибольшей степени соответствует вашим запросам. Как ранее обсуждалось, этот выбор аналогичен принятию разработчиками мобильных приложений решения о том, какую технологию следует применить при работе с XML-данными. Разработчик должен выбирать между потенциальной простотой проектирования и реализации и эффективностью выполнения приложения.
Модель долговременного хранения данных описывает, куда направляется информация после того, как приложение завершает работу. Даже мобильные устройства, которые включены постоянно и выполняют приложения на фоне, нуждаются в безопасном и структурированном хранилище долговременных данных. Типичным примером такого приложения в случае мобильных телефонов является электронная записная книжка (Personal Information Manager -
ADO.NET - мощная многоуровневая программная модель, предназначенная для работы с реляционными данными любого вида. ADO.NET доступна на настольных компьютерах и серверах как часть .NET Framework, а на устройствах - как часть .NET Compact Framework. Поддержка ADO.NET в .NET Compact Framework основана на подмножестве программной модели, предназначенной для настольных компьютеров и серверов.
Ключевым новшеством в модели данных ADO.NET для серверов, настольных компьютеров и устройств является полное отделение объекта ADO.NET DataSet от источника данных. Как только данные попали в ADO.NET DataSet, их можно сериализовать в виде XML-данных и сохранить в локальном файле или передать по сети на сервер, настольный компьютер или мобильное устройство.
Между объектом ADO.NET DataSet и базами данных, предоставившими данные, не требуется поддерживать постоянное соединение; это обстоятельство является замечательным с точки зрения масштабируемости серверов, поскольку необходимость в поддержании постоянного соединения отрицательно воздействует на этот их аспект.
Объекты ADO.NET DataSet следует использовать в тех случаях, когда приложению требуются широкие возможности манипулирования данными в памяти или когда возникает необходимость в использовании сложного реляционного способа прослежи вания данных. Поскольку, по существу, ADO.NET поддерживает для вас в памяти не большую реляционную базу данных, которая отслеживает вносимые изменения, то использование этого протокола предоставляет широкие возможности для автоматического управления набором в высшей степени динамичных данных, а также навигации по связям между отдельными порциями данных. Объекты ADO.NET DataSet оказываются удобными в тех случаях, когда:
Объекты ADO.NET DataSet обеспечивают обмен данными с долговременным хранилищем. Такой обмен осуществляется одним из трех способов:
DataAdapter, осуществляющих соединение с базами данных посредством объектов подключения к данным,DataSet в файлы и потоки XML и наоборот, иDataSet или помещает данные в указанные объекты. Краткие описания каждого из упомянутых способов передачи данных приводятся нижеТип ADO.NET System.Data.Common.DataAdapter - это абстрактный класс, то есть он предоставляет шаблон для порождения других классов DataAdapter, специфических по отношению к базе данных, которые, собственно говоря, и используются. Вместе с .NET Compact Framework поставляются два адаптера данных:
System. Data. SqlClient. SqlDataAdapter используется при работе с базами данных SQL Server, выполняющимися на серверах.System.Data.SqlServerCe.SqlCeDataAdapter используется при работе с базами данных SQL СЕ, выполняющимися на мобильных устройствах.Для подключения к другим источникам данных могут использоваться адаптеры данных, предлагаемые сторонними производителями. Кроме того, вы можете написать собственный класс DataAdapter, если имеется пользовательский источник данных, к которому вы хотите подключиться.
Независимо от выбранного вами типа адаптера данных объекты DataAdapter работают посредством присоединенных к ним объектов Command. В отличие от класса DataAdapter у класса Command нет корневого класса, от которого могли бы быть произведены другие классы Command, специфические по отношению к базам данных; понятие класса Command существует лишь как понятие, которое используется при работе с различными адаптерами данных. Для объектов SqlDataAdapter существуют связанные с ними объекты SqlCommand, для объектов SQL СЕ SqlCeDataAdapter - объекты SqlCeCommand, и так далее. В свою очередь, с объектами Command связываются объекты Connection, которые отображают команды ( commands ) на конкретный экземпляр той или иной базы данных; например, для выполнения команд при работе через
конкретное соединение с базой данных SQL Server объект SqlCommand будет использовать объект qlConnection. Указанные объекты Command исполняют запросы и другие команды баз данных, которые должны выполняться для извлечения данных из баз данных или помещения их в базы данных, используемые вашим приложением. Объектам Command известно, как осуществлять те или иные действия при работе с той или иной базой данных, когда они выполняют SQL-команды для выборки, обновления, вставки или удаления данных. Так, для выполнения этих команд у класса SQLDataAdapter имеются следующие четыре свойства: SelectCommand, UpdateCommand, InsertCommand и DeleteCommand. Каждое из этих свойств имеет тип SqlCommand. Аналогичным образом, у объекта SqlCeDataAdapter также имеются четыре свойства с теми же именами,
но типом этих свойств является SQLCeCommand.
Краткое подведение итогов. Адаптеры данных играют роль посредников при осуществлении связи между объектами ADO.NET DataSet и базами данных. Как правило, для выполнения этих функций адаптеры данных используют объекты Command. Объекты Command являются специфическими по отношению к каждому типу баз данных. В свою очередь, объекты Command обычно ассоциируются с объектами Connection, владеющими соединениями с конкретным сервером. В типичных случаях объект Command является владельцем таких SQL-операторов, как Select * from Customers, а объекты Connection - владельцами логического соединения с базой данных, через которое им передаются эти команды.
При создании .NET-приложений для настольных компьютеров и серверов Visual Studio .NET предлагает инструментальные средства времени проектирования, которые облегчают настройку конфигураций адаптеров данных и ассоциированных с ними классов Command ; это значительно упрощает процесс доступа к базам данных. В отличие от этого, для создания и использования адаптера данных в .NET Compact Framework вы должны сами написать код, обеспечивающий конфигурирование объектов DataAdapter и Command для работы с используемыми вами источниками данных. Возможно, в будущем автоматизированные средства будут поддерживать также .NET Compact Framework и объекты DataAdapter и DataCommand для работы с популярными базами данных, но пока что вы можете полагаться только на самих себя. Поскольку предусмотренные для настольных компьютеров и серверов инструментальные средства
для работы с базами данных автоматически генерируют исходный код для приложений, часто имеет смысл воспользоваться сгенерированным ими кодом и адаптировать его для выполнения на мобильных устройствах; хотя этот код и будет существенно отличаться от того, что вам нужно, он послужит вам неплохой отправной точкой.
Сохранение содержимого объектов ADO.NET DataSet в виде XML-файлов можно считать вариантом "базы данных для бедных". Данные приложения сохраняются в текстовом файле с использованием формата, который позволяет осуществить последующую повторную загрузку данных в память в виде объекта ADO.NET DataSet. Это аналогично получению объекта DataSet, возвращаемого через запрос Web-службы. В противоположность сохранению данных в базе данных использование текстового XML-файла для хранения данных лишает ваше приложение богатых возможностей транзакций и гарантий целостности данных, предлагаемых современными базами данных. Несмотря на ограниченность этой модели в отношении хранения больших объемов данных и возможности обновления данных посредством механизма транзакций, она может хорошо послужить при хранении данных небольшого объема (например, XML-файлы размером 20 Кбайт) или при перемещении данных на сервер посредством XML-потоков.
Сохранение объектов DataSet в виде постоянно существующих XML-файлов можно рассматривать как простой способ упаковки небольших или средних объемов информации о состояния приложения для ее последующего повторного использования.
При записи содержимого объекта DataSet в файл или поток XML важно внимательно изучить опции, предлагаемые перечислением System.Data.XmlWriteMode. Исходя из соображений производительности, при сохранении объектов DataSet в виде постоянно существующих XML-файлов рекомендуется одновременно сохранять XML-схему (то есть использовать System.Data.XmlWriteMode.WriteSchema ). Запись схемы данных вместе с самими данными обеспечивает существенное ускорение повторной загрузки XML-данных в объект DataSet; в противном случае схема должна будет динамически определяться во время повторной загрузки данных, а это потребует выполнения дополнительной работы.
При работе с объектами DataSet очень важно не забывать об эффективности кода. Почти с одинаковой легкостью можно написать как эффективный код, так и код, производительность которого будет крайне низка. Распространенной ошибкой разработчиков, приводящей к низкой производительности кода, является поиск таблиц и столбцов по их строковым именам, а не при помощи более эффективных механизмов индексирования. Этот момент приобретает еще большее значение при доступе к полям строк данных, поскольку эта операция часто выполняется в итерационных циклах, включающих значительное количество строк. Обращение к отдельным элементам при осуществлении такого доступа может осуществляться тремя способами, перечисленными ниже в порядке, соответствующем увеличению производительности:
myRow [ "myColumnName" ]; этот способ является самым медленным, поскольку для нахождения нужного поля строка имени искомого столбца должна сравниваться со всеми имеющимися именами столбцов.myRow [ 2 ]; Ввиду использования целых чисел этот способ представляет собой определенное улучшение по сравнению с поиском по строковым именам. Чтобы использовать этот механизм, ваш код должен организовать предварительный просмотр и кэширование целочисленных индексов столбцов.myRow [myColumnObject ], где myColumnObject представляет объект типа System.Data.DataColumn. Этот способ обеспечивает значительное улучшение производительности по сравнению с обоими предыдущими механизмами. Чтобы использовать этот механизм, ваш код должен кэшировать объект столбца ( column object ), который представляет интересующее вас поле.Чтобы проиллюстрировать методы представления и управления пользовательскими данными, считанными из базы данных в память, полезно вернуться к примеру из предыдущей главы. В настоящем примере мы рассмотрим словарную игру.
Ранее нас интересовали вопросы проектирования пользовательского интерфейса для этого мобильного приложения, а теперь мы будем исследовать хранение и представление в памяти самих слов, образующих словарь. Поскольку словарь, который мы хотели бы использовать для данного мобильного приложения, может оказаться очень большим, то, исходя из соображений быстродействия, эффективности и гибкости приложения, для хранения данных желательно использовать базу данных. По своей природе наши данные предназначены в основном только для чтения; время от времени пользователь может добавлять в словарь новые слова, но динамическое обновление существующих данных не является главным требованием. Кроме того, данные имеют простую структуру и их легко можно представить в виде одной таблицы базы данных.
В силу всех вышеуказанных причин - потенциально большое количество записей, низкая частота обновления и простота структуры данных - возможности подхода, основанного на использовании объектов ADO.NET DataSet, намного превышают уровень наших потребностей.
Мы вполне можем обойтись оптимизированным решением, используя низкоуровневые возможности класса SQL СЕ DataReader ( System.Data.SglServerCe.SqlCeDataReader ) для выполнения запросов к локальной базе данных SQL СЕ нашего устройства. В результате запросов наше приложение будет получать однонаправленный курсор, указывающий на данные, которые отвечают критерию запроса. Далее эти данные можно загрузить в память и сохранить в пользовательском формате, специально подобранном таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу со словарем. В интересах простоты и быстродействия соответствующие объекты будут размещаться в массивах. Тем самым будет достигнута существенная экономия времени и памяти по сравнению с общим подходом, основанным на использовании объектов DataSet, поскольку мы размещаем в памяти лишь те объекты, которые действительно будут использоваться в нашем приложении.
Следует обратить ваше внимание на два момента, которые используются в нашем примере с целью его упрощения, но вряд ли встретятся вам в реальных приложениях для мобильных устройств:
Существует много различных способов хранения данных мобильных приложений. Данные можно сохранять в двоичных файлах, текстовых файлах и базах данных. (Базу данных можно считать частным случаем двоичного файла.) Хранение данных может быть реализовано вне устройства или на устройстве. Долговременные данные могут синхронизироваться между устройствами и серверами. Ниже описаны преимущества и недостатки наиболее распространенных вариантов хранения данных, а также приведены рекомендации относительно того, как подходить к принятию решений относительно организации долговременного хранения данных при проектировании приложений для мобильных устройств.
ADO.NET DataSet или привлечение пользовательского формата данных.Другим потенциальным недостатком обращения к данным на сервере является не обходимость считаться с правилами доступа, принятыми в частных сетях, и с бранд мауэрами. Большинство серверных баз данных, содержащих ценную информацию, находятся в защищенных средах позади брандмауэров. Брандмауэр может не дать вашему мобильному приложению соединиться с базой данных сервера, если устройство находится за пределами частной сети. Если требуется доступ к данным на защищенном сервере, то вы должны решить вопрос о том, как сделать такой доступ возможным.
Новейшие процессоры баз данных усиленно поддерживают возврат данных в виде XML, позволяя обходиться без промежуточного Web-сервера. Эти базы данных фактически предлагают собственные Web-службы. XML-данные, возвращенные непосредственно базой данных, не обязательно будут иметь формат данных ADO.NET XML DataSet, но любые возвращенные XML-данные можно синтаксически проанализировать и обработать на устройстве, если такой способ работы с ними является наилучшим.
В обоих случаях обмен данными с мобильными устройствами может осуществляться посредством потоков с использованием формата данных ADO.NET DataSet в виде XML или любого другого формата XML-данных. Выбирая между вариантами непосредственной связи с базой данных или изоляцией базы данных при помощи промежуточного Web-сервера, следует исходить из соображений безопасности, производительности, а также простоты разработки и развертывания приложения.
Еще одним недостатком является недостаточная эффективность связи. Поскольку в качестве основного коммуникационного механизма Web-службы используют XML, то предоставляемая ими информация занимает больший объем по сравнению с такими, например, специализированными форматами, как те, которые используются для синхронизации баз данных. Если имеется значительный объем данных, которые необходимо загрузить или выгрузить, то, вероятно, целесообразно рассмотреть возможность использования механизма непосредственного доступа к базе данных, основанного на наиболее эффективном из имеющихся протоколов.
С небольшими объемами данных, которые обладают простой структурой, еще можно справиться с помощью файлов XML, однако при превышении некоторого объема и сложности данных ваше приложение значительно выиграет, а его разработка намного упростится, если вы используете формальную базу данных. Хотя и не существует абсолютных правил относительно того, когда именно вместо XML-файлов следует воспользоваться базой данных, чем больше объем данных, тем целесообразнее становится переход к базе данных. Как правило, если ожидается, что количество строк данных, с которыми придется работать вашему мобильному приложению, больше ста, или информация должна храниться в нескольких таблицах, то, вероятно, имеет смысл использовать установленную на устройстве базу данных, например SQL СЕ.
По SQL СЕ существует хорошая документация в сети. Читателям, которые хотели бы получить более подробную информацию относительно SQL СЕ, можно порекомендовать провести поиск по ключевым словам "SQL Server СЕ" в библиотеке MSDN в сети (или в справочной документации по Visual Studio). Вместо того чтобы пытаться подробно пересказать уже имеющуюся в указанных источниках информацию, в этом разделе будет приведен краткий обзор SQL СЕ и описаны важные решения, которые должны быть приняты в процессе разработки кода мобильного приложения, предназначенного для работы с такими базами данных, установленными на устройстве, как SQL СЕ.
SQL СЕ, формальным названием которой является SQL Server СЕ, - это процессор базы данных для мобильных и встроенных устройств. Эта база данных располагает относительно богатыми функциональными возможностями в отношении хранения и запроса структурированных данных и их синхронизации с серверами. На одном устройстве могут быть созданы одновременно несколько баз данных SQL СЕ. Каждая из баз данных на устройстве представляется единственным двоичным файлом; эти файлы можно вручную копировать с одного устройства на другое и автоматически синхронизировать с базой данных на сервере. Содержимое базы данных SQL СЕ может быть зашифровано с помощью пароля, что обеспечит разумный уровень безопасности данных в том случае, если устройство украдено или утеряно или его содержимое тайком скопировано.
SQL СЕ представляет собой подмножество функциональных возможностей версий базы данных SQL Server, ориентированных на настольные компьютеры и серверы. SQL СЕ поддерживает хранение реляционных данных в таблицах, а также значительную часть типов данных SQL и синтаксиса запросов для добавления, извлечения и изменения данных. Следует подчеркнуть, что в настоящее время SQL СЕ не поддерживает сохраненные процедуры или именованные параметры в запросах.
SQL СЕ может использоваться в одном из трех режимов:
В настоящее время SQL СЕ обеспечивает одновременную поддержку только одного соединения с любой отдельной базой данных. Это правило действует как внутри приложения, так и вне его. Каждая база данных хранится в отдельном файле; эти файлы нельзя открыть одновременно, используя SQL СЕ. Это означает, что хотя на одном и том же устройстве могут быть открыты одновременно несколько баз данных, любая конкретная база данных в любой момент времени может иметь только одно соединение. Если приложение пытается открыть файл базы данных SQL СЕ, который ранее уже был открыт другим или этим же приложением, то процессор базы данных сгенерирует исключение, и второе соединение установлено не будет
Если ваше приложение использует базу данных, которая не должна разделяться с другими приложениями, вам достаточно лишь убедиться в том, что ваш код не пытается установить одновременно более одного соединения с базой данных, соединением с базой данных следует управлять как глобальным ресурсом. Если ваше приложение работает с базой данных SQL СЕ, которая может использоваться совместно с другими мобильными приложениями, то вы должны учесть в своем проекте приложения два дополнительных момента:
Важно знать, что в настоящее время база данных SQL СЕ недоступна на смартфонах. Это связано с ограниченностью возможностей этих устройств в отношении, главным образом, размера базы данных, объема требуемой памяти и механизмов хранения данных. На устройствах Pocket PC имеются файловые системы на основе ОЗУ с питанием от батарей, обеспечивающие возможность быстрого доступа к файлам; смартфоны характеризуются тем, что для нужд долговременного хранения информации используется флэш-память, а объем рабочего ОЗУ небольшой, и оба эти фактора делают выполнение процессора базы на данном типе устройств менее желательным.
В случае создания вами двух отдельных версий приложения, одна из которых предназначена для Pocket PC, а вторая - для смартфонов, вам придется продумать два варианта проектных решений. Приложение для смартфонов должно удовлетворять другим требованиям в отношении пользовательского интерфейса по сравнению с приложением для Pocket PC и располагает совершенно иными возможностями в отношении хранения данных. В случае приложений для смартфонов объем данных, хранимых в долговременном хранилище, обычно будет меньше, чем в случае приложений для Pocket PC. Приемлемым вариантом может служить использование SQL СЕ на устройствах Pocket PC и XML-файлов на смартфонах.
Как и в случае задач повышения производительности, управления памятью и построения пользовательского интерфейса, создание удачной модели данных для мобильного приложения требует одновременно и планомерного подхода, и экспериментирования. Хорошая новость состоит в том, что многое из вашего опыта организации доступа к данным на настольных компьютерах вы сможете использовать при проектировании кода для доступа к данным в мобильных приложениях. Плохой же новостью является то, что вы сможете непосредственно использовать лишь небольшую часть уже имеющегося кода для настольных компьютеров, а для создания замечательных мобильных приложений вам придется учитывать специфику мобильных устройств.
При организации доступа к данным самое важное - это определить, каким образом ваша стратегия доступа к данным будет удовлетворять потребности пользователей при работе в автономном режиме. Реалии таковы, что соединение между вашим мобильным приложением и серверами баз данных будут часто разрываться, иногда по причине того, что "так было задумано", а иногда - из-за сбоев в сети. Работе в условиях периодически разрывающихся соединений специально посвящена следующая глава, но этот момент является ключевым и при проектировании стратегии доступа к данным. Если пользователю требуется немедленный доступ к данным, они должны кэшироваться локально на устройстве.
В зависимости от того, как будет использоваться ваше мобильное приложение, ему может потребоваться соединение с источниками данных посредством самых различных моделей подключения. Некоторые модели подключения, например Wi-Fi, отличаются высокой скоростью передачи данных и небольшой стоимостью, тогда как другие работают медленно и обладают высокой стоимостью. Дополнительные требования к разрабатываемому проекту могут появиться из-за необходимости поддержки соединений через общедоступные или виртуальные частные сети. В процессе проектирования модели доступа к данным для мобильного приложения важно представлять себе, какими могут быть сценарии подключения, и каким образом это может отразиться на ваших потребностях доступа к данным и их синхронизации. Важно продумать, какие данные будут храниться локально на устройстве, как будет организовано хранение этих данных и доступ к ним, и каким образом эти данные будут синхронизироваться с серверами.
В средах программирования доступа к данным часто предлагают многоуровневые подходы для организации работы с данными. Как и при работе с XML-ориентированными средами, существуют низкоуровневые модели однонаправленного доступа к данным, которые не имеют состояния, и построенные поверх них полнофункциональные модели, хранящие очень подробную информацию о своем состоянии. ADO.NET предлагает возможность выбора между этими типами моделей. Как разработчик, вы можете работать либо на высоком уровне абстракции, используя объекты ADO.NET I at aSet для управления данными в памяти, либо на низком уровне, используя непосредственно классы DataReader и DataConnection, которые напрямую связываются с базами данных. Как и на заправках, полный сервис - это, разумеется, неплохо, но за все услуги надо платить; в случае доступа к данным дополнительной платой за использование высокоуровневых служб будет необходимость хранения состояния в памяти,
а это, в конечном счете, означает снижение производительности.
Если вы решите работать на низком уровне абстракции, то сможете хранить загруженные данные в наиболее эффективном для нужд вашего приложения формате, но тогда вам придется взять на себя все заботы по эффективному управлению данными.
В случае данных небольшого объема, данных, которые требуют интенсивной поддержки динамического обновления или данных, характеризующихся сложными взаимосвязями, вам будет очень полезна полнофункциональная модель, основанная на использовании объектов ADO.NET DataSet. При работе с объектами DataSet убедитесь в том, что вы используете наиболее эффективные способы доступа к данным. В случае работы с объектами DataRow в объектах DataTable это означает использование кэшированных индексов объектов DataColumn для доступа к полям.
Для достижения максимально возможной производительности при работе с большими объемами данных вы должны продумать для своего приложения пользовательскую модель данных, в наибольшей степени оптимизированную под решаемую задачу. Результатом этого может быть как непосредственное повышение производительности, так и снижение общего объема памяти, потребляемой вашим приложением. Если вы остановились на пользовательском низкоуровневом подходе, то по возможности постарайтесь воспользоваться наиболее простой и эффективной в отношении использования памяти моделью. Всегда осуществляйте мониторинг выполнения кода и тестируйте производительность вашего варианта проекта по сравнению с существующими высокоуровневыми моделями доступа к данным!
Существует две рекомендованных модели локального хранения долговременных данных на устройствах, одна из которых предполагает хранение данных в виде XML-файлов, а вторая - использование локальной базы данных устройства, например SQL СЕ. Каждый из этих вариантов доступен как при использовании высокоуровневой модели ADO.NET DataSet, так и при использовании адаптированных низкоуровневых механизмов для работы с данными. Коль скоро объем данных, с которыми приходится работать, остается сравнительно небольшим (например, порядка 50 Кбайт в случае XML-данных), то отличные и гибкие возможности вам предоставят XML-файлы. С увеличением же объемов данных все более привлекательным будет становиться использование процессоров баз данных. И вновь следует подчеркнуть, что единственным способом проверки того, что вы приняли верные проектные решения, является мониторинг выполнения кода и получение количественных показателей, которые можно сравнивать между собой.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.