Otimização de aplicações Java ME

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Otimização de aplicações Java ME

Em qualquer ambiente computacional, a aplicação de técnicas de otimização é uma tarefa de extrema relevância. Na área de computação móvel, a importância dessa tarefa chega a ser fundamental e às vezes decisiva no processo de desenvolvimento de software. As limitações impostas pelo hardware dos dispositivos móveis acabam por promover um grande impacto para o desenvolvedor proveniente de ambientes mais robustos. Preocupações como o tamanho final da aplicação e o espaço disponível para persistência podem eventualmente não ter muita relevância em computadores desktops ou grandes servidores, mas, por outro lado, são uma constante durante o desenvolvimento de software para dispositivos móveis.

Uma das linguagens de programação mais utilizadas no desenvolvimento de softwares para estes dispositivos é o Java ME. Essa versão Java foi projetada especificamente para ser utilizada em dispositivos computacionalmente limitados. Mesmo com essas características o desenvolvedor precisa estar atento ao seu código e no quanto de recursos de hardware será demandado.

Esse artigo aborda alguns detalhes a respeito de otimizações de código JME com o propósito de aumentar a performance e reduzir o tamanho do aplicativo ou da sua área de execução. Algumas técnicas de otimização serão apresentadas e discutidas, e eventualmente serão tratadas através de exemplos. Também, serão apresentadas técnicas de mensuração do tempo de execução de códigos JME, permitindo conhecer onde é realmente necessário otimizar.

Quando otimizar

O termo otimizar, segundo o dicionário da língua portuguesa, significa estabelecer o valor ótimo de algo ou alguma coisa, através da criação das condições mais favoráveis possíveis para chegar a esse objetivo. Esse é um conceito geral, entretanto na área de desenvolvimento de software, é necessário atentar para algumas considerações antes de prematuramente determinar a otimização como uma prioridade.

Em primeiro lugar, em alguns momentos, desenvolver pensando em otimizar certamente irá aumentar o tempo para o término de uma determinada tarefa. Quando se tem como meta principal a obtenção de um algoritmo rápido e leve, certamente o tempo de desenvolvimento dele será acrescido. Isso devido ao fato de que parte desse tempo estaria sendo “desperdiçado” aprimorando código que ainda nem foi testado. Nesse caso, o esforço principal não estaria na funcionalidade e sim na sua performance e na sua otimização. Com isso, a otimização pode tornar-se inimiga do software funcional. Tentar otimizar um código que nem ao menos foi testado ou sequer teve sua performance avaliada é um erro. Martin J. Wells em J2ME Game Programming é enfático ao afirmar: “Não tente otimizar código que você pensa que é lento, otimize aquilo que você sabe que é lento!”.

Outro fator importante a considerar é que essa preocupação precoce em otimização pode inclusive introduzir erros sérios e difíceis de descobrir nos algoritmos e também tornar esse código impossível de ser mantido.

Existe ainda um detalhe muito importante, todas essas afirmações são válidas quando o objetivo da otimização é o melhoramento da performance de um determinado algoritmo. Eventualmente, a preocupação principal é acompanhar o tamanho final de uma aplicação. Essa preocupação é uma constante quando se trata de desenvolvimento de software para dispositivos computacionalmente limitados.

Nesse caso, é vital atentar para técnicas de otimização de tamanho enquanto o desenvolvimento de um algoritmo avança. Muitas vezes, o tamanho máximo de uma aplicação JME voltada para aparelhos celulares não deve ultrapassar uma determinada quantidade de Kbytes (varia entre 60 e 100 Kbytes). Para não ultrapassarmos esse limite, é necessário um acompanhamento constante do crescimento do código executável da aplicação.

À medida que novos recursos são incorporados à aplicação ou novos algoritmos são desenvolvidos, o tamanho da aplicação precisa ser checado, senão podem acontecer surpresas como, ter um código ou uma aplicação inteiramente pronta e absolutamente funcional sem condições de ser executado na plataforma alvo, simplesmente por estouro de memória.

Assim, quando se trata de otimização de performance é interessante primeiro ter o algoritmo ou a aplicação em um estado absolutamente funcional para a seguir poder aplicar técnicas de melhoramento de performance. Agora, se existe também a preocupação com um limite para o tamanho final da aplicação, é importante atentar antecipadamente para técnicas de otimização do tamanho e aplicá-las onde forem necessárias mesmo antes da aplicação ter sido finalizada e está funcionando.

Otimização de alto nível vs Otimização de baixo nível

Existem diversas técnicas que objetivam efetuar a otimização de performance e de tamanho. Tais técnicas poderiam ser agrupadas em duas grandes áreas. Otimização de Alto Nível onde o foco principal seria o design do código em si e dos seus algoritmos, atentando bastante para a estrutura geral do que está sendo desenvolvido. A outra técnica consiste em Otimização de Baixo Nível, onde a atenção é direcionada para pequenos trechos de código, muitas vezes mudanças leves em uma linha de programação apenas.

Otimização de Alto Nível

Nesse nível, talvez a principal consideração a ser levantada seja escolher o algoritmo correto ou a solução mais adequada para um determinado problema.

Podem ser encontradas as mais diversas maneiras de se resolver um mesmo problema, mas sem dúvida alguma, em se tratando de performance de execução, existirão diferenças entre tais soluções. Dessa forma, a escolha do algoritmo correto para resolver um problema seria mais produtiva do que tentar aperfeiçoar algoritmos medíocres utilizando técnicas de baixo nível.

Imaginando o exemplo de uma situação onde é necessário ordenar um array de strings de tamanho de até 20 elementos. Existem classes básicas em outras edições Java (JEE e JSE) que implementam funcionalidades de ordenação. Porém, em JME não há classes ou métodos com tais funcionalidades e no caso dessa necessidade a alternativa mais interessante seria a criação de um método em alguma classe da sua aplicação para implementar algum algoritmo de ordenação.

Um exemplo de algoritmo de ordenação é o algoritmo da bolha. Ele é um dos mais controversos algoritmos de ordenação, pois é de implementação simples e eficiente quando se trata de ordenação de um pequeno conjunto de valores. Contudo, não é aconselhado para ordenação de um conjunto grande de dados. Para isso, existem diversos outros métodos de ordenação como o quicksort. " [...] continue lendo...