Již v prvním dílu seriálu o vývoji WP7 aplikací jsem zmiňoval nejen to, že mobilní verze Silverlightu ve WP7 je založena na Silverlightu 3, ale také, že mobilní Silverlight má své unikátní rysy, které v žádné desktopové verzi Silverlightu nenalezneme. Jednou ze změn je životní cyklus aplikace, včetně tzv. tombstoningu. Termín ”tombstoning”, kterého se i  v tomto článku budu držet, abych nemusel zavádět nějaké směšně znějící české ekvivalenty, má asi naznačovat, že WP7 podporují nejen tradiční spuštění a ukončení aplikace, ale i jakýsi hybridní stav, v němž instance naší aplikace může být dočasně ukončena (“umrtvena”) například tím, že uživatel spustí jinou aplikaci, a poté může být z hlediska uživatele WP7 telefonu naše původní aplikace navrácena k životu,  a to dokonce ve stavu, v jakém ji předtím uživatel zanechal. O smysluplnosti “tombstoningu” mám své pochybnosti a raději bych ve WP7 viděl tradiční multitasking, ale vývojářův boj s chováním “zombie” aplikací ve stavu “tombstoningu” má také něco do sebe. V tomto článku bych rád posunul boj se “zombie-tombstonovanými” aplikacemi do dalšího levelu a nabídnul pár “cheatů” .

Přechody mezi stavy WP7 aplikace nám nejlépe objasní  metody pro obsluhu životního cyklu aplikace, které jsou po založení projektu automaticky vygenerovány v souboru App.xaml.cs.

Metoda  Application_Launching je  provedena jednou po spuštění aplikace. Jde o metodu, ve které můžete načíst dříve uložená data z “isolated storage”.  Tato metoda NENÍ volána při  obnovení “tombstonované” aplikace.

Metoda Application_Closing je provedena jednou při ukončení aplikace. Jde o metodu, ve které typicky uložíte data do “isolated storage”. Jde o stejná data, která  načtete při dalším spuštění aplikace v již popsané metodě Application_Launching a můžeme tedy říci, že jde o data s delší záruční lhůtou, která mají význam pro různé instance aplikace. Když stáhnete z webové služby nějaké číselníky (typy zákazníků, kategorie objednávek) a nechcete je po startu aplikace stahovat vždy znovu, uložíte si je a při příštím spuštění aplikace rychleji naběhne, protože nemusí stahovat všechna data z webových služeb ihned po startu.

Další metody se týkají již tombstoningu. Metoda Application_Deactivated je volána vždy, když je vaše aplikace “tombstonována” a v této metodě byste měli uložit všechna data, která potřebujete k tomu, abyste mohli po návratu z “tombstonovaného” stavu aplikaci zobrazit uživateli tak, jako kdyby běžela celou dobu a k žádnému “tombstoningu” nedošlo. Pro vývojáře ale “tombstoning” ve skutečnosti znamená, že aktuálně běžící instance aplikace je zlikvidována! Můžeme tedy říci, že v této metodě hlavně ukládáme data s kratší záruční lhůtou, která mají význam jen pro další instanci aplikace po návratu z “tombstonovaného” stavu. Data, která chcete mít k dispozici i po obnovení z “tombstoningu” můžete ukládat pod vámi zvolenými identifikátory v objektu typu IDictionary ve vlastnosti PhoneApplicationService.Current.State. Data, která zde uložíte, musí být serializovatelná, protože se nedrží jen v paměti telefonu, ale jsou ukládána i do souboru.

Je ale nutné si uvědomit, že když je aplikace “tombstonována”, nemáte garantováno, že se uživatel do vaší aplikace vrátí a že budete obnoveni z “tombstonovaného” stavu. I v této metodě je proto vhodné ukládat data, která ukládáte v metodě Application_Closing popsané výše.

Uživatel může také spustit vaší aplikaci znovu, tedy spustit novou instanci aplikace, aniž by se vrátil k dříve “"tombstonované” aplikaci a vy svůj stav - data, o nichž jsem říkal, že mají kratší záruční lhůtu - dříve uložený v metodě Application_Deactivated nikdy nepoužijete. Když se uživatel vrátí do vaší aplikace, což většinou nastane po stisknutí tlačítko “Back”, kdy se v zásobníku dříve spuštěných aplikací, který je spravován přímé operačním systémem, stane aktivním vaše aplikace, musíte obnovit dříve uložený stav v metodě Application_Activated. Napsal jsem, že jde o zásobník aplikací, ale je potřeba si uvědomit, že jde spíš o metaforu, protože aplikace a jejich stránky nejsou nikdy fyzicky uloženy, ale při “tombstoningu” většinou bez milosti zlikvidovány, a metoda Application_Activated je volána v nové instanci naší aplikace. WP7 si jen v zásobníku pamatují, jaké aplikace a v jakém pořadí byly  spuštěny a která stránka v konkrétní aplikaci byla aktivní.

Dále je potřeba si osvojit tato pravidla:

• Metoda Application_Activated NENÍ volána po spuštění nové (“netombstonované”) instance aplikace. Po spuštění nové (“netombstonované”) instance aplikace je volána pouze metoda Application_Launching.
  
• Metoda Application_Deactivated NENÍ volána při  úplném ukončení aplikace. Při  úplném ukončení aplikace je volána pouze metoda Application_Closing.

Zjednodušeně bychom mohli odpovědnosti metod v souboru App.xaml.cs popsat tímto fragmentem kódu:

Měli bychom ale vědět, že k tombstoningu může dojít kdykoli a podle mých testů na emulátoru i reálném zařízení může být aplikace “tombstonována”, i když se zrovna obnovuje z předchozího “tombstonovaného” stavu a je v metodě “Application_Activated“.  Autoři WP7 se s “tombstoningem” moc nepatlají a bez skrupulí po určité době zlikvidují vlákna aplikace, což poznáte podle výjimky ThreadAbortException.

Také se mi nelíbí, že bych měl v tomto jediném souboru ukládat a obnovovat data pro všechny stránky (“formuláře”) aplikace. Rozhodl jsem se, že na obsluhu těchto metod rezignuju a místo životní cyklu aplikace se budu zajímat jen o životní cyklus view modelu (presentation modelu, chcete-li) u každé stránky ve WP7 aplikaci.

Dnes si ukážeme bázovou třídu pro view modely a další podpůrné třídy se službami, která nás svou spoluprací zbaví nutnosti při psaní každé stránky myslet na to, že autoři WP7 aplikací se vyžívají v recidivě nekrofilního chování u WP7 aplikací. Drahý bratr Sigmund Freud by se po prohlídce stavového automatu “tombstonované“ aplikace od architektů WP7 na své pohovce jistě tetelil radostí nad předaným šokujícím materiálem.

Nejdříve si ale navrhneme minimální množinu vlastností, kterou by měl každý view model splňovat, abychom se již nemuseli životním cyklem WP7 aplikace příliš zabývat při návrhu každé stránky.

1. Musíme být schopni nahrát data při vytvoření nového view modulu. Také bychom měli zajistit, že když dojde k “tombstoningu” aplikace ještě před získáním všech dat, nezůstane view model v nějakém nekonzistentním stavu s třetinou nahraných dat, ale po obnovení z “tombstoningu” dostane šanci nahrát data znovu.
   
   
2. Budeme schopni při “tombstoningu” automaticky perzistovat dočasný stav každého view modelu. Od této chvíle začneme říkat dočasnému stavu stav tranzientní. V tomto článku se zabývám jen tranzientním stavem aplikace, o perzistování “trvanlivějších” dat do “isolated storage” se pobavíme v některém z dalších článků.
   
3. Po obnovení aplikace z “tombstonovaného” stavu každý view model automaticky nahraje svůj tranzientní stav.
   Pro uložení a nahrání tranzientního stavu nadefinujeme rozhrani ITransientStateManager.
   
   
4. Měli bychom dát šanci view modelům zareagovat na to, že stránka, ke které jsou přidruženy, se stala aktivní stránkou, i na to, že k nim přidružená stránka aktivní už není, ať už proto, že došlo k “tombstoningu” nebo uživatel přešel na jinou stránku v aplikaci.
   Pro tyto účely máme rozhraní IActivated a IDeactivated.
   
   
5. Budeme mít sice bázovou třídu pro view modely, ale její použití si nebudeme vynucovat. View model může být v aplikaci kterákoli třída. I když tato třída nebude potomkem bázové třídy pro view modely, bude moci volitelně využít většinu služeb, které jsou popsány v přechozích bodech.
   
   
6. Jedná se o view modely, měli bychom tedy na úrovní bázové třídy podporovat rozhraní INotifyPropertyChanged, které nám dovoluje notifikovat o změně hodnoty ve vlastnostech view modelu. Rozhraní INotifyPropertyChanged je ve WPF i v Silverlight aplikacích všudypřítomné, proto si navrhneme další bázovou třídu PropertyChangedBase, která nám kromě implementace rozhraní INotifyPropertyChanged přinese další užitečné služby.
   

Jaké další užitečné služby má třída PropertyChangedBase?

Nemusíme vyvolávat událost PropertyChanged zadáním jen zadáním názvu vlastnosti (RaisePropertyChanged(“UserName”)), což může vést k chybě za běhu aplikace, když uděláme překlep v názvu vlastnosti ((RaisePropertyChanged(“UseName”)), ale můžeme předat název vlastnosti ve formě lambda výrazu, jehož syntaxe je zkontrolována již kompilátorem. K tomu nám slouží metoda RaisePropertyChangedEvent(Expression> propertyDefinition). Potomci třídy PropertyChangedBase mohou o změně hodnoty vlastnosti informovat takto:

U potomků třídy PropertyChangedBase, kterými budou i naše view modely, si můžeme také zavoláním metody RaiseAllPropertiesChanged vynutit vyvolání události o změně hodnoty pro každou vlastnost. Další metodě s názvem RaisePropertiesChanged(params string[] properties) můžeme předat názvy vlastností, pro které má být vyvolána metoda PropertyChanged.

A teď si  již můžeme vytvořit slibovanou třídu ViewModelBase, která je potomkem třídy PropertyChangedBase a podporuje všechna rozhraní zmíněná dříve.

V konstruktoru třída ViewModelBase přijímá titulek zobrazované stránky, který je uložen do vlastnosti PageTitle.

Metoda Init z rozhraní Initialize by měla být volána vždy, když je view model vytvořen, nebo když je po obnovení aplikace z “tombstonovaného” stavu zřejmé, že view model nenahrál všechna data, což se zjistí voláním virtuální metody IsAllInitDataLoaded, která v této abstraktní třídě vždy  vrací true a čeká na to, až odvozené konkrétní view modely dosadí svou logiku, kdy je považován view model za nahraný. Metoda Init by měla být taky volána, když odvozený view model obnovená tranzientní data považuje za špatná / zastaralá a nemůže je používat, což nám dá najevo nastavením vlastnosti IsInvalidModel na true. K rychlému zjištění, jestli  je možné view model dále používat slouží derivovaná vlastnost CanUseModel, která spojuje logiku obsaženou ve vlastnosti IsInvalidModel a metodě IsAllInitDataLoaded.

Metoda Initialize.Init

V metodě Init nejdříve nastavíme vlastnost IsInvalidModel na true, protože naše metoda Init probíhá a kdyby došlo k “tombstoningu”, nemáme všechna data a je potřeba volat metodu Init znovu. Poté jen načteme titulek aplikace do vlastnosti AppTitle,  inicializujeme vlastnost SuppressValidating, která slouží k dočasnému potlačení ověřování platnosti data zadaných uživatelem ve view modelu, na hodnotu false. O vlastnosti SuppressValidating budeme více mluvit v dalším článku včetně vysvětlení významu metody ValidateData a vlastnosti HasValidData.

Dále ViewModelBase nastavením vlastnosti IsInvalidModel na false sděluje, že jeho inicializace proběhla, všechna data v modelu považuje za platná a dá šanci odvozeným třídám, aby inicializovaly svá data voláním chráněné virtuální metody DoInternalInit, která má ve ViewModelBase prázdnou implementaci a do které odvozené třídy dají svou specifickou logiku pro načtení dat. Vlastnost IsInvalidModel mohou samozřejmě odvozené třídy nastavit v metodě DoInternalInit opět na true, ale my ve vlastnosti IsInvalidModel hodnotu true nenecháváme, protože si přepsání metody DoInternalInit v odvozených třídách nevynucujeme a v bázové třídě ViewModelBase nemůžeme vědět, kdy odvozené třídy považují svá data za neplatná.

V metodě Init nakonec také voláním metody další chráněné virtuální metody s názvem DoInternalAsyncInit v samostatném vlákně šanci odvozeným třídám asynchronně inicializovat svá data. Metodu DoInternalAsyncInit by měly odvozené třídy používat k časově náročné inicializaci, kterou není vhodné vhodné dávat do synchronně  volané metody DoInternalInit a blokovat tak hlavní thread aplikace.

Mohlo by vás také zaujmout, že v sekci catch má speciální zacházení výjimka ThreadAbortException – tato výjimka není propagována výše, protože ji vyvolá samotné běhové prostředí Silverlightu při násilném “tombstoningu”, jak jsem poznamenal na začátku tohoto článku.

Rozhraní IActivated s metodou Activate a rozhraní IDeactivated s metodou Deactivate ve ViewModelBase mají jen prázdnou implementaci a čekají na to, jakou logiku do nich vloží odvozené třídy. Mimochodem  – na tomto místě bychom měli poprvé vytušit, že budeme potřebovat “hostitele” našich view modelů, který bude vědět, kdy volat metody Activate, Deactivate, Init a další.

Třída ViewModelBase explicitně implementuje rozhraní ITransientStateManager, které jsme si zavedli pro podporu automatického ukládání a nahrávání tranzientního stavu. Metody LoadState a SaveState ale po svém vyvolání jen předají řízení chráněným virtuálním metodám DoInternalLoadTransientState a DoInternalSaveTransientState, aby dali šanci i odvozeným třídám změnit způsob uložení a nahrání tranzientního stavu, i když odvozené třídy jsou většinou spokojeni s tím, že to za ně zvládne předek ViewModelBase.

Třída ViewModelBase ve svém statickém konstruktoru dosazuje výchozí objekt podporující rozhraní ITransientStateHelper, které je klíčové pro uložení a obnovení tranzientního stavu view modelů a na které delegují i metody DoInternalLoadTransientState  a DoInternalSaveTransientState v předchozím výpisu.

Všimněte si, že metoda DoInternalLoadTransientState po obnovení tranzientního stavu zkontroluje, jestli se dá view model používat, a pokud ne, zavolá i v této fázi metodu Init.

if (!CanUseModel)
{

  Init();
}

A nyní se podíváme na mocné rozhraní ITransientStateHelper

Je asi zřejmé, že metoda GetTransientState vrátí v objektu Dictionary tranzientní stav objektu, který jí byl předán v argumentu obj. Metoda RestoreTransientState naopak obnoví tranzientní stav objektu v argumentu obj hodnotami v argumentu savedState.

Metoda IsTransientStateEnabledForObject zjistí, jestli je možné z předaného objektu získat tranzientní stav. Jak uvidíme, odvozené view modely mohou odmítnout uložení tranzientního stavu a kdekoli v aplikaci  můžeme jejich rozhodnutí jednoduše zjistit předáním instance view modelu této metodě.

Zde je jedna z možných realizací rozhraní IStateTransientStateHelper, kterou používá i naše třída ViewModelBase.

Odpovědnosti metod GetTransientState a RestoreTransientState jsem již popsal, nyní jen zmíním pár specialitek v kódu třídy TransientStateHelper.

Metoda GetTransientState zjistí, jestli předaný objekt  má tranzientní stav tak, že zavolá metodu IsTransientStateEnabledForObject(obj).

Metoda IsTransientStateEnabledForObject kontroluje, jestli třída, ze které objekt pochází, nezakázala vydání tranzientního stavu tím, že je na ní aplikován atribut [NonTransientState].

Atribut NonTransientState

Atribut NonTransientState může být aplikován nejen na celou třídu, ale i na jednotlivé vlastnosti objektu, které nemají být součástí tranzientního stavu.  Metoda GetTransientState neukládá celé view modely, ale s využitím reflexe jen hodnoty jejich vlastností. Atribut NonTransientState dovoluje vyřadit vlastnosti, které v tranzientním stavu view modelu nemají co dělat. To ale není vše – přímo metoda GetTransientState dle jmenné konvence vyřadí všechny vlastnosti, jejichž suffix je v poli IGNORE_METHOD_SUFFIX_LIST

public static readonly IEnumerable IGNORE_METHOD_SUFFIX_LIST = new[] { "Command", "Action", "Helper", "Service", "SynchContext"};

Do tranzientního stavu se tak nedostanou ve view modelech se často nacházející, ale s tranzientním stavem view modelu nic nemající a navíc většinou neserializovatelné objekty jako jsou objekty ICommand (vlastnost SelectCommand, SaveCommand), delegáti  TextboxTextChangedAction, služby (ILoggerService) a další.

Metoda RestoreTransientState obnoví tranzientní stav objektu. Za zmínku stojí, že když je předaný objekt potomkem PropertyNotificationBase, tak nastavením vlastnosti notificationBase.SuppressPropertyChangedNotification na true potlačíme dočasně vyvolání události OnPropertyChanged, protože je vhodné, abychom událost nevyvolávali, když view model neobsahuje všechna data a nevíme, kdo všechno na událost reaguje a jaká další, nyní ve view modelu se nenacházející data, by chtěl načíst. Jak jsem ale psal v požadavcích na začátku článku, view model nemusí podporovat žádná rozhraní, nemusí být potomkem ViewModelBase ani PropertyNotificationBase, a proto si ani dědění z PropertyNotificationBase v této metodě nevynucujeme. Poté, co metoda RestoreTransientState obnoví hodnoty všech vlastností, má TransientStateHelper povinnost notifikovat okolí o změně hodnot všech vlastností view modelu. Jestliže je objekt s obnoveným tranzientním stavem potomkem PropertyNotificationBase, zavoláme metodu RaisePropertiesChanged(propertyNames.ToArray()), jinak se metoda RestoreTransientState pokusí dohledat opět za pomoci reflexe na objektu metodu nazvanou RaisePropertyChangedEvent, která přijímá název vlastnosti a kterou použije pro hromadnou distribuci událostí OnPropertyChanged.

Ovládací prvky obsažené (nejen) v control toolkitu jsou  přecitlivělé na pořadí vyvolávání události, a proto jsou vlastnosti seřazeny nyní tak, aby vlastnosti začínající slovem Selected vyvolávaly událost OnPropertyChanged jako poslední. Máte-li ve view modelu kolekci nazvanou Orders (všechny objednávky) a SelectedOrder (vybraná objednávka z této kolekce), je zaručeno, že událost OnPropertyChanged pro vlastnost SelectedOrder bude vyvolána až po události OnPropertyChanged pro vlastnost Orders.

Prefixy vlastností, které mají vyvolávat události jako poslední, jsou v proměnné LAST_SET_VALUE_METHOD_PREFIX. Tyto vlastnosti jsou označeny příznakem LastInit z enumerace PropertyType.

public static readonly IEnumerable LAST_SET_VALUE_METHOD_PREFIX = new[] { "Selected" };

To by pro dnešek k třídě ViewModelBase a jejím pomocníkům stačilo:

Příště se podíváme hlavně na “hostitele” view modelů, který by měl být schopen:

• Volat na view modelech ve “správnou dobu” metody Init, LoadState, SaveState, Activate, Deactivate.
  
• Připojit view modely k view (stránce).
  
• Náš hostitel bude podporovat i více view modelů na jedné stránce, včetně “dědění” a sdílení použitých view modelů mezi různými view na stránce.

A také si příště vysvětlíme, proč při získání tranzientního stavu ve ViewModelbase místo objektu Dictionary používáme vlastní třídu KnownTypesDictionary. Jak možná tušíte, i název “KnownTypes” odkazuje k tomu, že mají-li být hodnoty uložené v tranzientním stavu serializovatelné, tak DataContractSerializer, používaný infrastrukturou WP7 k serializaci tranzientního stavu, musíme přesvědčit, že v objektu Dictionary jsou jen objekty z jemu “známých” tříd.

Předcházející články:

Tipy pro Windows Phone 7 aplikace I