Текст книги "Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework"

Автор книги: Иво Салмре

сообщить о нарушении

Текущая страница: 40 (всего у книги 69 страниц)

Заключительные замечания и рекомендации

Написание конкурентоспособных приложений для мобильных устройств требует достижения разумного компромисса между взаимно противоречащими мелями проекта, применения хорошо продуманных механизмов, позволяющих избежать выполнения ненужной работы, и, что самое главное, сознательного стремления к использованию подходов, обеспечивающих поддержание производительности приложения на высочайшем уровне. Ниже представлены некоторые итоговые рекомендации, обобщающие накопленный к настоящему времени передовой опыт в данной области, которые помогут вам в решении очерченных выше задач.

■ Принимайте осознанные заблаговременные решения, касающиеся управления памятью приложения. Не допускайте, чтобы используемая в вашем приложении модель памяти формировалась просто как пассивный или произвольный продукт других проектных решений. Явным образом указывайте в проекте, какие именно объекты должны удерживаться в памяти и когда именно память должна освобождаться от них.

■ Определяйте дискретные состояния приложения и указывайте ресурсы, требуемые в каждом из этих состояний. В реализации этой разновидности управления памятью вам может очень пригодиться конечный автомат. Ваше мобильное приложение должно поддерживать список состояний и варианты поведения приложения при смене состояний, что позволит вам регулировать использование памяти.

■ Не бойтесь помещать в кэш-память часто используемые ресурсы. Вы должны поставить перед собой задачу поддерживать объем постоянно используемой памяти приложения на как можно более низком уровне, но только не за счет отбрасывания полезных объектов. Если вам приходится то и дело заново создавать и уничтожать одни и те же критические объекты, то лучше кэшировать их, чтобы избежать этого напрасного перелопачивания памяти. Подумайте о создании класса диспетчера ресурсов, ответственного за распределение, кэширование, освобождение и передачу ресурсов остальным частям приложения. Этот класс может отделить задачу диспетчеризации ресурсов от их размещения в памяти и уничтожения. Предусмотрев один центральный диспетчер ресурсов, вы можете настроить его в соответствии с запросами приложения в его различных состояниях, тем самым избавив остальную часть кода от каких бы то ни было забот о стратегиях распределения и освобождения ресурсов.

■ Используйте курсор ожидания и обеспечивайте обратную связь с пользователями для любой задачи, выполнение которой длится более одного мгновения. Если выполнение любой задачи занимает более половины секунды, следует использовать курсор ожидания. Если выполнение задачи длится более двух секунд или может занять неопределенное время, пользователь должен получать регулярно обновляемую информацию о состоянии ее выполнения.

■ В процессе разработки и тестирования, приложения используйте реальные размеры данных и модели сетевых соединений. Важно тестировать мобильное приложение в условиях программной среды, близких к тем, с которыми будут сталкиваться конечные пользователи в процессе работы. Это касается как вероятных объемов данных, с которыми будут работать конечные пользователи, так и параметров подключения к сети (например, скорость передачи данных и длительности задержки) в реальных условиях. Если ваше приложение характеризуется определенными пороговыми значениями некоторых параметров состояния, при превышении которых приложение начинает работать значительно хуже, предусмотрите явные запреты, препятствующие переходу приложения в такие состояния; разрешая приложению переходить в состояния, в которых нормальное функционирование приложения нарушается, вы оказываете конечным пользователям "медвежью услугу".

■ Осмотрительно выбирайте размеры применяемых вами растровых изображений. В наши дни размеры обычных цифровых изображений значительно превышают те, которые еще допустимы при выводе изображений на экраны мобильных устройств. При больших размерах изображений вы будете напрасно терять время на их пересылку по сети, место, необходимое для их хранения на устройстве, и память, занимаемую ими при загрузке. Лишние 0,5 Мбайт данных изображения, загруженных в память, эквивалентны сотням или даже тысячам других удерживаемых в памяти элементов, не являющихся изображениями; 500 Кбайт пикселей по занимаемому объему равносильны 500000 целочисленных элементов данных. При любом удобном случае прежде, чем загружать изображение, уменьшайте его размеры, сообразуясь с возможностями экрана целевого устройства. Если это сделать невозможно или в память должны загружаться изображения с высоким разрешением, подумайте, нельзя ли сразу же создать в памяти копии этих изображений с низким разрешением, после чего уничтожить их объемистый в отношении используемой памяти оригинал, чтобы за приложением не было закреплено большое количество лишней памяти.

■ Изыскивайте возможности предварительной обработки данных. Это пожелание касается графического кода, XML-кода и вообще любого другого сколько-нибудь значащего фрагмента кода, подлежащего выполнению. Чем больше данных вы заранее рассчитаете и придадите им удобный для использования формат, тем меньше времени на их обработку будет потрачено во время выполнения.

Обеспечение высокой производительности является важнейшим аспектом создания высококачественных мобильных приложений. Необходимой производительности можно добиться, действуя творчески и в соответствии со строго определенными целями. Описанных в предшествующих главах принципов и стратегий проектирования вам поначалу должно хватить для того, чтобы к самостоятельному разрешению проблем производительности вы подходили творчески и со знанием дела.

ГЛАВА 13
Шаг 2: проектирование подходящего пользовательского интерфейса

"Упрощение – это удаление ненужного, дабы нужное могло заговорить."

Ганс Гофман (Hans Hofmann) (1880–1966), американский художник и преподаватель, немец по происхождению

(Encarta 2004. Quotations)

Мыслите категориями устройств!

Следующим после производительности приложения фактором, от которого в наибольшей степени зависит, как пользователь будет воспринимать ваше мобильное приложение, является пользовательский интерфейс. Интуитивно понятный, оперативно реагирующий на запросы, надежный и внешне привлекательный интерфейс значит очень многое. Подобно любому другому виду творчества проектирование хорошего пользовательского интерфейса потребует от вас сочетания творческого и рационального начал.

Творчество потребуется вам для нахождения новых решений, которые позволят вам представить функциональные возможности своего приложения в рамках ограниченного пространства, предлагаемого мобильными устройствами. Дисплеи настольных компьютеров становятся поистине гигантскими как с точки зрения их физических размеров, так и с точки зрения эффективной разрешающей способности. На мобильные устройства накладывают отпечаток условия их применения; пользователи должны иметь возможность без труда носить устройства с собой, а способ их использования должен быть таким, чтобы это не мешало окружающим. Способ доставки информации и интерактивные возможности, которые вы хотите предоставить пользователям, ставят задачи просеивания и неординарной организации информации.

В дополнение к трудностям размещения необходимой информации на ограниченной площади экрана мобильного устройства существует ряд человеческих и социальных факторов, с которыми надо считаться. В наши дни отовсюду доносятся назойливые звонки мобильных телефонов, которые могут мешать чьей-то беседе, нарушать нормальный ход собраний или просто раздражать окружающих в местах скопления людей. Вы только представьте себе, что будет, если все люди в комнате начнут одновременно разговаривать по телефону; в результате комната была бы заполнена сплошной какофонией. (К сожалению, в наши дни эта проблема уже выходит из разряда чисто теоретических!)

Представьте, что было бы в заполненном людьми лифте или вагоне метро, где каждый человек пытался бы получить доступ к расписанию встреч, деловой или личной информации, хранящейся в мобильном телефоне, если бы для этого необходимо было оперировать обеими руками; каждому мешали бы торчащие локти его соседей, и перебранка была бы неизбежной. Находясь в толпе, с устройством еще хоть как-то можно справиться, пользуясь одной рукой, но если для этого требуются две руки, то задача существенно усложняется. Как характер доставляемой информации, так и условия использования приложения оказывают значительное влияние на то, каким образом должен быть спроектирован пользовательский интерфейс. Решение проблем подобного рода требует творческого подхода.

Обеспечение последовательности подхода к проектированию пользовательского интерфейса требует соблюдения определенной дисциплины. Одним из признаков неудачно спроектированного пользовательского интерфейса являются различные рода нарушения его единообразия в процессе использования приложения. Вынуждая пользователя переводить взгляд на различные участки экрана или нажимать различные физические кнопки для простой навигации в пределах пользовательского интерфейса, вы доставите ему много неудобств. Как и во всем, что касается многих других аспектов проектирования для мобильных устройств, эта проблема не является специфической для устройств, но усугубляется в этом случае тем, что устройства предлагают пользователю пространственно ограниченное рабочее поле, требующее концентрации внимания в пределах ограниченного пространства; в этих условиях любые недостатки навигации существенно усиливаются и весьма затрудняют работу с приложением. Соблюдение строго определенного подхода, гарантирующего согласованность и простоту использования приложения, имеет очень большое значение.

Строгое следование определенному подходу требуется также и при реализации кода пользовательского интерфейса, что будет гарантировать гибкость кода и его открытость для проведения экспериментов и дальнейшего усовершенствования. Коду пользовательского интерфейса свойственно быстро разрастаться и становиться запутанным. В результате незначительных тактических улучшений кода, накладывающихся друг на друга, основа кода становится хрупкой и начинает сопротивляться внесению изменений. Дисциплинированный подход необходим для того, чтобы не дать коду пользовательского интерфейса превратиться в монолит, состоящий из сложных и тесно переплетающихся между собой подсистем. Чтобы этого не произошло, вы должны описать и реализовать пользовательский интерфейс в виде жизнеспособного набора дискретных состояний. Реализация каждого состояния пользовательского интерфейса должна быть изолированной от других состояний, дабы возврат к предыдущим этапам ее разработки не сопровождался дестабилизацией остальных состояний.

В соответствии с ранее приводившимися в этой книге рекомендациями, привлечение подхода, основанного на использовании конечного автомата для описания и реализации пользовательского интерфейса мобильного приложения, сторицей себя окупит при проведении экспериментов, а также в процессе усовершенствования и сопровождения кода. Дисциплинированный подход к написанию программ нисколько не уменьшает их гибкость, напротив – он только усиливает ее.

Проектирование пользовательских интерфейсов мобильных приложений – увлекательный процесс. На этом пути вас могут подстерегать непредвиденные трудности, для разрешения которых вам придется мыслить по-новому. Перед разработчиками, воспитанными на проектировании приложений для настольных компьютеров или Web-браузеров, пользовательские интерфейсы мобильных устройств поставят ряд сложных проблем, которые необходимо будет преодолеть. Как разработчик мобильных приложений, вы должны научиться мыслить категориями, свойственными мобильным устройствам

Один размер для всего не годится

Еще несколько лет назад лозунг "пишется однажды – выполняется везде" был чрезвычайно популярным; мы все бросились писать приложения, которые бесшовно выполнялись под управлением различных настольных операционных систем, легко переносились на сотовые телефоны и без всякой переделки могли выполняться чуть ли не в наручных часах. В настоящее время представляется, что пользы от этой идеи примерно столько же, сколько от идеи об "универсальном ботинке" , если она и осуществима, то продукт во всех случаях не будет дотягивать до принятых стандартов.

Представьте, насколько нелепо было бы мечтать о некоем едином универсальном ботинке, способном надеваться на ногу любого размера и исправно служить во всех случаях. Это означает, что его мог бы носить и шестилетний ребенок с его маленькой ножкой, и взрослый человек, и использовать его можно было бы в любых ситуациях, от покорения ледяной вершины до бальных танцев. Как-то я пытался танцевать в лыжных ботинках, и могу засвидетельствовать, что ничего хорошего из этого не получилось; как я танцую даже в подходящей обуви – это уже другой вопрос, рассмотрение которого выходит за рамки данной книги. Во всяком случае, концепция универсального пользовательского интерфейса рассыпалась по двум причинам 1) выпускаемые устройства имеют различные размеры и форму и 2) различные классы устройств оптимизированы для решения различных задач.

Тот факт, что выпускаемые устройства отличаются друг от друга своими размерами и форм-факторами самым непосредственным образом влияет на применимость любого заданного пользовательского интерфейса на том или ином устройстве. Так, по своим физическим размерам визуальный пользовательский интерфейс смартфона значительно уже интерфейса Pocket PC. В то же время, каждый из этих интерфейсов значительно уже интерфейса планшетного компьютера. Эти различия вовсе не произвольны и обусловлены тем, какой именно способ ношения устройства предполагается (например, в кармане брюк, кармане пиджака, в рюкзаке или портфеле), и в каких ситуациях оно должно использоваться. Размеры экрана устройства оказывают заметное влияние на способ представления информации, который вы должны выбрать. Важно и то, что механизмы ввода также меняются от устройства к устройству. Такие устройства, как смартфоны, снабжены расширенной 12-клавишной клавиатурой, но экранные указатели для них не предусмотрены, тогда как устройства PDA (персональные помощники) в качестве основного механизма ввода оборудуются сенсорным экраном.

В некоторых устройствах для ввода данных используются сенсорные экраны, тогда как в других устройствах от них отказываются в пользу жестких дисплеев, используемых только в режиме чтения, поскольку они более долговечны и не будут повреждены связкой ключей, когда вы положите устройство в карман, или раздавлены дорожной кладью при перелете. Есть еще и устройства с полной клавиатурой и пером, чтобы с ними можно было работать и стоя, и сидя за столом.

Разнообразие размеров и механизмов ввода мобильных устройств поражает своей широтой, в результате чего предложить для них какую-то одну типовую модель, в равной степени пригодную для всех случаев, практически невозможно. Модели сред выполнения, в которых делаются попытки динамической адаптации пользовательского интерфейса, исходя из возможностей целевого устройства, обычно не приводят к хорошим результатам, поскольку в них не может быть учтено то, какие из аспектов пользовательского интерфейса приложения являются наиболее важными и каким образом можно лучше всего передать все богатство их функциональных возможностей на том конкретном устройстве, на котором они выполняются.

Каждая категория устройств характеризуется своим оптимальным набором задач и моделей использования, для которых она предназначена. Мобильные телефоны используются главным образом для того, чтобы вести телефонные разговоры, просматривать ранее введенную информацию и вводить небольшие объемы новой информации, обычно – в виде одной-двух текстовых строк или простых наборов чисел. Интерфейсы устройств категории Pocket PC в состоянии предложить гораздо большие возможности дисплея для исследования информации, однако, так как в основном они выпускаются без встроенной клавиатуры, они не приспособлены для ввода текста в свободной форме. Устройства Pocket PC Phone достаточно удобны для ведения телефонных разговоров, но если такое устройство используется пользователем только для этого, то его выбор был неверным.

Устройствами с форм-фактором планшетного компьютера часто можно пользоваться даже стоя, поскольку они обеспечивают свободный ввод информации с помощью пера, но ввод текста в подобных условиях все равно остается затруднительным. Лэптопы хорошо приспособлены для ввода и исследования информации, но не для быстрых телефонных звонков или немедленного извлечения информации. Это обусловлено относительно длительным периодом загрузки этих устройств и способом их транспортировки; вы не можете вынуть полнофункциональный лэптоп из кармана, включить его и набрать телефонный номер в течение восьми секунд, равно как и оставить его без присмотра на длительное время для приема телефонных звонков из-за ограниченного срока действия батарей без перезарядки. Очень важно, чтобы пользовательский интерфейс вашего приложения согласовывался с общими внешними характеристиками устройства, на котором оно выполняется.

Хотя универсальная переносимость приложений в общем смысле и недостижима, однако использование и совместная работа приложений на устройствах различных классов вполне возможны. Во многих случаях основная логика приложения может совместно использоваться реализациями, предназначенными для различных целевых мобильных устройств. Может оказаться целесообразным абстрагировать общую логику приложения в виде двоичных компонентов, совместно используемых различными вариантами реализации, учитывающими специфику устройств, но может оказаться и так, что будет эффективнее воспользоваться одним и тем же исходным кодом в проектах приложения для различных устройств; выбор остается за вами.

В отличие от основной логики приложения ситуация с кодом пользовательского интерфейса выглядит иначе. Чтобы создать отличные условия для работы с приложением на устройстве, вы должны запланировать адаптацию пользовательского интерфейса для каждого типа устройств, на которых будет выполняться ваше приложение. Планируйте создание адаптированных вариантов реализации, учитывающих как положительные физические факторы, так и ограничения целевых устройств, настроенных на модели использования, присущие этим устройствам, и соответствующих метафорам навигации, предлагаемым специфическими для каждого из устройств моделями. Не существует ничего такого, что могло бы служить эдаким "универсальным ботинком", пригодным для ног любого размера; к тому же, программное обеспечение в силу своей природы гораздо сложнее любого ботинка. Всегда настраивайтесь на специализацию!

Одна рука или две?

Важной характеристикой вашего мобильного приложения является то, какой способ его использования предполагается – с помощью одной руки или двух? Обычно этот выбор определяется типом оборудования мобильного устройства, на которое ориентировано ваше приложение.

Например, если приложение предназначено для смартфонов, то оно должно проектироваться с учетом специфики оперирования устройством одной рукой, и с соблюдением этих условий должно проводиться и тестирование. Обратной стороной принятия такого решения является то, что если сценарий использования вашего приложения заранее требует выполнения операций одной рукой, то вы обязаны выбрать устройство, нацеленное именно на эту парадигму использования. Когда мы говорим об оперировании одной рукой, то подразумеваем, что для ввода информации и навигации в пределах приложения используется та же рука, которой удерживается устройство.

Для успешного манипулирования устройством при помощи одной руки очень важно минимизировать количество кнопок, которые необходимо использовать в процессе навигации по приложению. Например, если приложение предлагает пользователю выполнить пятишаговую операцию, то для подобной навигации по пользовательскому интерфейсу должна быть предусмотрена возможность осуществления соответствующих действий путем пятикратного нажатия одной и той же кнопки, если пользователя устраивают значения по умолчанию. Если же это потребует от пользователя нажатия пяти разных кнопок, то он должен будет переводить взгляд между экраном и телефонной клавиатурой. Это очень сильно отвлекает внимание, прерывает ход мыслей и увеличивает вероятность ошибок при вводе. Для повышения эффективности работы не менее важно правильно выбирать значения по умолчанию, чтобы пользователю оставалось только подтверждать их приемлемость.

Уменьшение количества щелчков на кнопках, необходимых для выполнения часто повторяющихся задач, до абсолютного минимума также имеет большое значение; благодаря этому уменьшается вероятность ошибок и сокращается время, которое пользователь должен затратить на выполнение коротких задач, а именно таковые обычно и приходится решать с использованием мобильных устройств.

Если общее время сеанса работы с устройством составляет примерно 20 секунд, то скостить лишний пяток секунд только за счет предоставления простой и эффективной модели навигации – совсем неплохо.

При работе над проектами, предполагающими манипулирование устройством при помощи одной руки, необходимо уделять большое внимание метафоре представления навигационных средств на целевом мобильном телефоне. Так, метафора диалоговых окон, имеющих вкладки, для навигации по приложению с помощью одной руки обычно не используется, поскольку на большинстве таких устройств для отображения всех вкладок не хватает места.

Хорошие способы навигации между различными вкладками на устройствах, предназначенных для оперирования одной рукой, отсутствуют и в тех случаях, когда экранный дисплей не является сенсорным; обычно, когда для навигации используются вкладки, устройство держат в одной руке, тогда как вторая рука используется для надавливания на экран пальцем или пером. Вместо того чтобы использовать в целях навигации вкладки, пользовательские интерфейсы смартфонов, в которых возможность переключения между несколькими экранами при помощи одной руки предусматривается, предлагают выбрать нужный вариант из последовательно отображаемых списков, а для возврата к предыдущему экрану выделяют отдельную кнопку. Навигация в прямом направлении осуществляется путем нажатия цифровых клавиш, представляющих нумерованные списки вариантов выбора, а для навигации в обратном направлении применяется клавиша возврата. Пользователи будут путаться в клавишах и раздражаться, если специфическая для данного устройства метафора навигации при работе с вашим мобильным приложением не срабатывает так, как ожидается.

Другим существенным фактором навигации в пределах приложения является то, каким пользователи видят все устройство в целом. В процессе использования смартфонов их пользователи склонны воспринимать устройство как "одно приложение" в большей степени, чем пользователи Pocket PC или Tablet PC. На смартфонах концепция запуска приложений или переключения между ними отражена слабо; вместо этого пользователь представляет себе все происходящее как переключение между различными экранами устройства. Вследствие такого размытия границ приложения важность следования привычным моделям навигации в подобных ситуациях еще более возрастает. В общем случае можно полагать, что чем меньше размеры устройства, тем в большей степени пользователь будет воспринимать его как единое приложение и поэтому рассчитывать на единообразное поведение всех средств навигации, используемых на этом устройстве.

В отличие от смартфонов устройства Pocket PC ориентированы на то, что ими будут манипулировать двумя руками. Одна рука держит устройство, тогда как второй рукой осуществляют навигацию и выбор нужного варианта. Если приложение предназначено для выполнения на устройствах типа Pocket PC, оборудованных сенсорным экраном и пером в качестве средств ввода, то проект целесообразно сориентировать на оптимальное использование форм-факторов механизмов ввода и вывода. Как ранее уже отмечалось, выбор устройства может определяться тем, создание какой пользовательской среды вы хотите обеспечить своим приложением.

Работая с устройствами, в которых применяется сенсорный экран, необходимо тщательно продумывать размещение элементов пользовательского интерфейса. Необходимо позаботиться о том, чтобы пользователь, работающий пером, не закрывал важные участки экрана, когда его рука скользит над экраном в процессе выбора предлагаемых вариантов; в случае смартфонов такой проблемы не существует, поскольку оперирование только одной рукой гарантирует, что экран всегда остается на виду. В отличие от пользовательских интерфейсов смартфонов метафора вкладок часто служит весьма удобной моделью пользовательского интерфейса для приложений Pocket PC, поскольку размеры экрана в этом случае достаточно велики для того, чтобы отобразить на них навигационные вкладки, а сенсорная природа экрана обеспечивает возможность быстрого перехода с одной вкладки на другую.

Вы должны решить, должно ли ваше приложение быть управляемым одной рукой или двумя. Иногда выбор оборудования определен заранее, в других случаях этот выбор является частью проекта разработки программного обеспечения. Как бы то ни было, выбор устройства диктует и выбор вами "одноручного" или "двуручного" варианта приложения. Очень важно, чтобы вы явно формулировали это решение и делали его обязательным целевым фактором, который надо учитывать при проектировании и тестировании пользовательского интерфейса.