Управление состоянием шахматной доски обычно сводится к принятию решений относительно того, когда именно следует загружать массив данных в память, сохранять его и удалять из памяти. С этим можно справиться при помощи конечного автомата, предназначенного для решения этой задачи.

Управление памятью, используемой для хранения сложных записей истории болезни пациента, выглядит значительно сложнее. Указанные записи могут иметь произвольный размер, а это, вероятно, означает, что вам придется прибегнуть для работы с ними к оконной модели, в которой пользователь устройства обеспечивается частичным представлением набора данных, причем не все данные должны храниться в памяти одновременно. У пользователя создается впечатление, что в памяти находятся все данные, тогда как на самом деле осуществляется подкачка необходимых данных. Соответствующий конечный автомат может быть как очень простым, так и необычайно сложным, в зависимости от того, что собой представляют управляемые данные, и какие ресурсы доступны для управления этими данными.

Для управления потенциально сложными пользовательскими данными целесообразно использовать подход, предполагающий создание класса с хорошо продуманной инкапсуляцией, который и реализует управление состоянием, хранящимся в памяти в каждый момент времени. Этот класс отвечает за загрузку новых данных и освобождение памяти от старых данных, когда необходимость в них отпадает. Он управляет доступом к пользовательским данным извне и создает иллюзию неограниченных запасов памяти. Любой другой код приложения, осуществляющий доступ к данным извне инкапсулирующего класса, ничего не должен знать о внутреннем состоянии этого класса, реализующего фактическое управление пользовательскими данными. Возложение ответственности за управление всеми пользовательскими данными на определенный класс обеспечивает значительную гибкость в процессе проектирования. Некоторые из преимуществ такого подхода перечисляются ниже: 

■ Возможность автоматического управления объемом загруженных данных. Если вы обнаруживаете, что приложение испытывает острый дефицит памяти, можно уменьшить размеры окна данных, удерживаемых в памяти в каждый момент времени, не прибегая к внесению изменений в пределах всего приложения. Поскольку о том, какие данные кэшированы в памяти, а какие нуждаются в повторной загрузке, вне данного класса ничего не известно, вы получаете более гибкие возможности для настройки этого алгоритма. 

■ Возможность иметь различные реализации для различных классов устройств. Если ваши целевые устройства охватывают несколько различных классов, то вы имеете возможность настроить ограничения на использование памяти и накопителей для каждого из этих классов по отдельности. Мобильный телефон и устройство PDA могут иметь различные характеристики памяти и различные возможности в отношении загрузки данных по требованию. Отмеченные различия могут потребовать от вас использования различных подходов к кэшированию данных. Концентрация соответствующей управляющей логики в одном месте существенно упрощает эту задачу. 

Для размещения объектов в памяти существуют две стратегии:

1. При вхождении приложения в новое состояние создаются все объекты, которые требуются для этого состояния. Достоинством этой стратегии является ее простота. Когда приложение переходит в новое состояние, вы просто вызываете функцию, которая и обеспечивает доступность и возможность использования всех необходимых объектов. Эта стратегия очень хорошо работает в тех случаях, когда имеется уверенность в том, что в ближайшее время приложению потребуются все созданные объекты. Возможные проблемы связаны с тем, что если ваше приложение находится в стадии становления и в его проект могут вноситься изменения, то применение указанной стратегии может привести к хранению в памяти большого количества ненужных объектов. Поскольку старые объекты, необходимости в которых больше нет, все равно создаются и загружаются в память, то драгоценные ресурсы тратятся понапрасну. Будьте внимательны при групповом создании наборов объектов, ибо в процессе выполнения вашего приложения может наступить такой момент, когда создаваемые объекты не используются, но связанные с ними накладные расходы ухудшают производительность.

2. Создание любого объекта откладывается до тех пор, пока необходимость в его создании не станет очевидной. Эта модель немного сложнее в проектировании, но зато во многих случаях оказывается более эффективной, поскольку объекты создаются лишь тогда, когда в них возникает действительная необходимость. При обсуждении этой модели часто употребляются такие выражения, как "фабрика классов" ("class factory"), "диспетчер ресурсов" ("resource dispenser") и "отложенная загрузка" ("lazy loading").

Приведенный в листинге 8.1 пример кода иллюстрирует два способа отложенного создания и кэширования глобально используемых графических ресурсов. Существует два способа создания объектов:

1. Пакетное создание групповых ресурсов. Приведенный ниже код создает списочный массив, содержащий четыре растровых изображения. Эти изображения являются кадрами анимации, поэтому они загружаются все вместе и помещаются в индексированный массив, откуда их можно легко извлекать. Программный код, которому требуется доступ к этой коллекции изображений, должен использовать вызов GraphicsGlobals.PlayerBitmapsCollection;. Если массив изображений уже загружен в память, функция незамедлительно возвращает кэшированный объект. В противном случае отдельные ресурсы изображений сначала загружаются в массив и лишь затем возвращаются. Если приложение переходит в состояние, в котором пребывание изображений в памяти не требуются, код приложения может выполнить вызов GraphicsGlobals.g_PlayerBitmapsCollection_CleanUp;, в результате чего произойдет освобождение растровых ресурсов и массива. Системные ресурсы, задействованные для обслуживания растровых изображений, будут немедленно освобождены, а управляемая память, которую занимали эти объекты, будет соответствующим образом восстановлена в процессе сборки мусора.

2. Индивидуальное создание графических ресурсов. В случае ресурсов, которые не должны обязательно использоваться вместе, как в приведенном выше примере, часто оказывается удобным создать функцию кэшированного доступа, посредством которой и реализуется управление доступом к ресурсу. Когда происходит первое обращение к этой функции с запросом ресурса (например, GraphicsGlobals.g_GetBlackPen;), она создает его экземпляр. В случае часто используемых ресурсов такой подход оказывается намного более эффективным, чем постоянное создание и уничтожение экземпляров ресурса всякий раз, когда он требуется для выполнения того или иного фрагмента кода. Создавая приведенный ниже код, я допустил, что все ресурсы должны освобождаться одновременно, и написал функцию (GraphicsGlobals.g_CleanUpDrawingResources;), которая освобождает все кэшированные ресурсы, которые были созданы. Эта функция должна вызываться тогда, когда приложение переходит в состояние, в котором эти ресурсы не требуются.