Стратегии проектирования высокопроизводительного графического кода

Код, предназначенный для обработки графики, целесообразно рассматривать отдельно от кода высокоуровневого пользовательского интерфейса. Обычно в коде пользовательского интерфейса используются высокоуровневые абстракции, предлагаемые операционной системой или средой программирования. Примерами подобных абстракций могут служить такие понятия, как элементы управления Button, ListBox, ListView, Panel или Grid. На самом нижнем уровне элементы управления реализуются в виде последовательностей инструкций рисования и низкоуровневого взаимодействия с операционной системой и пользователями. Разработчикам приложений почти никогда не приходится иметь дело с элементами управления на этом самом низком уровне абстракции. Обычно, используя элементы управления пользовательского интерфейса, разработчик полагается на уже организованное для него оптимизированное выполнение базовых операций, связанных с рисованием и поддержкой элементов управления; задача разработчика заключается лишь в том, чтобы наиболее эффективным способом использовать эти элементы управления на более высоком уровне абстракции. В отличие от этого, при работе с графикой разработчик должен специально продумать, как должны решаться низкоуровневые задачи рисования и каким образом можно обеспечить их наиболее эффективное выполнение.

С позиций абстрагирования код высокоуровневого пользовательского интерфейса аналогичен организации связи в сети с использованием запросов и ответов по протоколу HTTP; в то же время, графический код аналогичен организации связи на уровне сокетов или же пакетов. Как и в случае сетевых коммуникаций, во всех возможных случаях лучше использовать высокоуровневые абстракции. Высокоуровневые абстракции легко использовать, они эффективны для большинства задач и надежно протестированы. Эффективная работа с низкоуровневыми программными средствами, например, графическими библиотеками, требует более глубокого понимания того, что при этом происходит, и соответствующего активного вмешательства в ход событий, и должна сопровождаться тщательным анализом того, какую пользу с точки зрения эффективности это может принести приложению. Графический код выглядит и работает иначе, чем код пользовательского интерфейса.

Поскольку конечной целью всей низкоуровневой работы с графикой является предоставление отдельных частей многофункционального пользовательского интерфейса, между низкоуровневым графическим кодом и кодом пользовательского интерфейса в какой-то точке должно быть налажено взаимодействие. Можно почти не сомневаться, что создаваемая вами графика будет сосуществовать с такими высокоуровневыми компонентами пользовательского интерфейса, как элементы управления Button, Menu или ListView. Управление всем пользовательским интерфейсом посредством только низкоуровневого графического кода может быть оправданным лишь в самых редких случаях по той простой причине, что приложение ничего не выиграет, если будет самостоятельно прорисовывать элементы управления и обрабатывать низкоуровневое взаимодействие с пользователем. Вместо этого следует прибегать к гораздо более эффективному подходу, в соответствии с которым разработчики используют для обслуживания пользовательского интерфейса готовые библиотеки проверенных на практике функций и привлекают графические функции для управления лишь теми элементами пользовательского интерфейса, которые испытывают в этом крайнюю необходимость. Для этого следует использовать тщательно продуманные модели, описывающие, каким образом код высокоуровневого пользовательского интерфейса и низкоуровневый графический код должны сочетаться друг с другом.