Programování pro iOS - 22. Nulla est honesta avaritia nisi temporis - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » Software  

29. prosince 2010, 00.00 | Senecův známý citát si patrně programátoři Apple vzali až příliš k srdci; časem (procesoru) totiž iOS skrblí přímo ukrutně a přidělit jej aplikaci, jež zrovna není v popředí, se zdráhá. Dnes si – jak jsme si slíbili minule – ukážeme, jak si vyžádat času alespoň malinko více, než kolik jej běžně máme k dispozici.

Knihovny iOS samozřejmě nabízejí řadu možností, jejichž prostřednictvím může aplikace provádět nějakou činnost "na pozadí" – v tom smyslu, že odpovídající akce nejsou vyvolány přímo uživatelem, ale aplikace je spustí "sama". Běžně se používá

• přímo a jednoduše kód, který dělá, co je udělat zapotřebí. Toto řešení je samozřejmě akceptovatelné pouze výjimečně, po krátkou dobu a mimo produkční aplikace, protože blokuje hlavní vlákno a tedy také uživatelské rozhraní – aplikace přestane s uživatelem komunikovat;

• metoda, volaná z časovače v hlavním vláknu;

• metoda, běžící v samostatném vláknu v rámci multithreadingu.

Tyto tři metody by mohly vypadat v nejjednodušší aplikaci v kódu jejího aplikačního delegáta takto:

@implementation ExampleAppDelegate
-(void)timer {
    NSLog(@"timer called");
}
-(BOOL)application:(UIApplication*)application
  didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary*)launchOptions {
#if TIMER
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:.1
        target:self selector:@selector(timer)
        userInfo:nil repeats:YES];
#endif
#if THREAD
    [[[NSOperationQueue alloc] init] addOperationWithBlock:^{
        for (;;) {
            NSLog(@"thread running");
            [NSThread sleepForTimeInterval:.1];
        }
    }];
#endif
#if BLOCK_MAIN_THREAD
    for (;;) {
        NSLog(@"main thread blocked");
        [NSThread sleepForTimeInterval:.1];
    }
#endif
    return YES;
}
@end

Kód je snad zřejmý: chceme-li používat časovač (a definujeme-li tedy makro TIMER), použije se standardní API, jež pošle delegátu aplikace (self) zadanou zprávu (timer) desetkrát za sekundu. Je-li definováno makro THREAD, spustí se v samostatném vláknu blok, který zhruba desetkrát za sekundu vypíše "thread running" (použili jsme k tomu API NSOperation, jež je pohodlnější a šikovnější než API NSThread, ale na úrovni, již zde potřebujeme, dělá přesně totéž). Konečně pak je-li definováno makro BLOCK_MAIN_THREAD, nekonečný cyklus zablokuje hlavní vlákno, takže metoda application:didFinishLaunchingWithOptions: nikdy neskončí.

Podívejme se, co iOS s aplikací udělá, pokud její programátor využívá těchto možností, a uživatel aplikaci "ukončí" stisknutím tlačítka "Home" (připomeňme co jsme si řekli minule: v multitáskovém prostředí iOS 4.x a odpovídajícího zařízení ve skutečnosti nejde o ukončení aplikace, ale o přepnutí – jiná aplikace se dostane do popředí, naše do pozadí).

Situace je jednoduchá – nastává pouze jedna ze dvou možností:

• není-li hlavní vlákno blokováno, aplikace – jak již také víme odminula – nejprve pošle delegátu postupně zprávy applicationWillResignActive: a applicationDidEnterBackground: a pak je okamžitě suspendována. Jak časovač, tak i vlákno jsou tím přerušeny; po příští aktivaci ale samozřejmě běží dále;

• je-li hlavní vlákno blokováno, aplikace po deaktivaci běží na pozadí bez omezení deset sekund – po tuto dobu tedy běží vedlejší vlákno –, a pak je násilně ukončena.

Pozn.: důkladným čtenářům je jistě zřejmé, proč ve druhém případě po deset sekund sice běží vedlejší vlákno, ale nikoli časovač. Pokud to snad náhodou někdo neví, zkuste na to přijít! Vysvětlíme si to pro jistotu příště.

Typičtějším případem, než jakým je blokování hlavního vlákna v metodě application:didFinishLaunchingWithOptions: by bylo blokování v metodě applicationDidEnterBackground:, nějak takto:

-(void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication*)application {
    NSLog(@"saving all changes...");
    [self saveAllChanges];
}

pokud by operace saveAllChanges byla časově velmi náročná. To by fungovalo přesně stejně jako minulý případ – po uběhnutí deseti sekund od deaktivace (v tomto případě tedy de facto od přijetí zprávy applicationDidEnterBackground:) by byla aplikace násilně ukončena.

Pokud blokaci hlavního vlákna ukončíme dříve, než uběhne deset sekund, aplikace je okamžitě suspendována.

Můžeme si vyžádat deset minut

Pokud výše zmíněných deset sekund nestačí, můžeme si vyžádat další čas. K tomu slouží metoda aplikace

-(UIBackgroundTaskIdentifier)   beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:
                                (void(^)(void))handler;

Pošleme-li aplikaci tuto zprávu, aplikace si od systému vyžádá dodatečný čas, a běží na pozadí déle než deset sekund aniž by byla násilně ukončena.

Vrácená hodnota je identifikátor "procesu na pozadí"; aplikace je povinna systém informovat ve chvíli, kdy tento proces skončil; k tomu slouží doplňková metoda

-(void)endBackgroundTask:(UIBackgroundTaskIdentifier)identifier;

Typické využití této služby je právě posledně uvedený příklad, kdy potřebujeme při "ukončení" provést nějakou časově náročnou akci – pak prostě na jejím začátku pošleme aplikaci zprávu beginBackgroundTaskWithExpirationHandler: a při jejím ukončení endBackgroundTask:, asi takto (prozatím přeskočme "handler", vrátíme se k němu za chvilku):

-(void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication*)application {
    NSLog(@"saving all changes...");
    UIBackgroundTaskIdentifier bti=[application
        beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:...];
    [self saveAllChanges];
    [application endBackgroundTask:bti];
}

V tomto případě máme pro časově velmi náročnou operaci saveAllChanges k dispozici daleko více času než pouhých deset sekund. Takovýchto "procesů" můžeme spustit libovolně mnoho najednou, a aplikace počká, dokud nebudou ukončeny všechny; můžeme je také bez jakéhokoli nebezpečí spouštět i ve chvíli, kdy je aplikace normálně v popředí. Obecně je tedy lepší nevolat službu beginBackgroundTaskWithExpirationHandler: až v metodě applicationDidEnterBackground:, ale "obalit" takto libovolnou operaci, jež může zabrat dlouhou dobu:

-(void)saveAllChanges { // may be called any time
    UIBackgroundTaskIdentifier bti=[[UIApplication
      sharedApplication]
        beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:...];
    for (...) {
        ...
    }
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:bti];
}
-(void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication*)application {
    NSLog(@"saving all changes...");
    [self saveAllChanges];
}

Nicméně ani tento dodatečný čas není neomezený; dokumentace neříká, kolik jej přesně bude, a operační systém jej může přidělovat jak se mu zachce; v praxi ale v současnosti má aplikace k dispozici necelých deset minut běhu na pozadí. Pokud je vyčerpá, je opět násilně ukončena – stejně, jako kdyby službu beginBackgroundTaskWithExpirationHandler: nepoužila vůbec a běžela deset sekund.

K tomu, abychom se tomuto násilnému ukončení mohli vyhnout, slouží právě "handler": jde o blok, který aplikace provede cca pět sekund předtím, než čas běhu na pozadí kompletně vyprší. V jeho rámci si tedy můžeme vyžádat okamžité přerušení procesu, asi nějak takto:

-(void)saveAllChanges { // may be called any time
    BOOL __block cancel=NO;
    UIBackgroundTaskIdentifier bti=[[UIApplication
      sharedApplication]
        beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{cancel=YES;}];
    for (...) {
        ...
        if (cancel) break;
        ...
    }
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:bti];
}

Kolik zbývá?

Na konci dnešního dílu si ještě ukážeme jednu šikovnou službu třídy UIApplication: chceme-li zjistit, kolik času ještě zbývá do násilného ukončení, stačí prostě nahlédnout do property backgroundTimeRemaining, jež obsahuje zbývající počet sekund.

Minulý příklad bychom tedy mohli přepsat také takto – obě varianty jsou zhruba rovnocenné, v praxi záleží především na tom, co je pro nás v daném případě pohodlnější a praktičtější:

-(void)saveAllChanges { // may be called any time
    UIBackgroundTaskIdentifier bti=[[UIApplication
      sharedApplication]
        beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{}];
    for (...) {
        ...
        if ([UIApplication sharedApplication].
            backgroundTimeRemaining)
            break;
        ...
    }
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:bti];
}