用户接口工具的概况.pdf

簸翥 囊 攀 囊 噩 垂 鋈 垂 囊 囊 囊 善 垂 垂 垂 i 用户 接 口工具 的概况 何 韧 接 口软件 通 常很 大 在 应 用 程 序 中 占 了相 当 大 的部 份 例 如 对 人 工智 能应 用 软 件 的分 析 发 现 4 O 一 5 0 的代码 开销 是 花在接 口方 面 的 人们 希 望接 口越 简 单 易用 越 好 但 是 好 的 接 口软 件开 发维护 比较困难 通 常 人们 采 用原 型设 计和多次修改的方法开发接 口软件 有人发现用 这 种 方 法 开 发 的接 口软 件 中 最 初 版 本 中 只 订 7 能执行所期望 的操作 而经反复修改后 产 生 的命 令 6 9 执 行 r 期 望 的操 作 所 以 人 们希 耀能借助用户接 口工具来完成这项工作 本文就 简 介绍这 方 面 的情况 用户 接 口通 常有 两种 形 式 即用 户接 口工具 箱 V1 T 和 用户 接 J 开发 系统 vI DS 一 用户接 口工具 用户接 口工具箱是 一 个交互作用技术库 在 该库中 一种交互作用技术就是一种方法 它用 个物理输入设备 例如 鼠标 键盘 便笺或旋钮 输 人 一个位 例 如命 令 数字 百分比 字位或命名 同时反馈到屏幕上 程序员使用用户接 口工具箱 时只 需 书写代 码来 激 活和组 织这 些交 互技 术 工 具箱 并不 为接 口的 设计 和对 话控 制 的规格说 明提 供更 多 支持 大 部 份 的 窗 口 系统 和 U1 DS都 来 自于 工具 箱 它包 含 了许 多 可 供使 用 的 子程 序 典 型 地包 含几 种类 型的 菜单 滚动 条等 工 具箱有 两种 最 传统 的一 种是一 组可供 应用程序 调用 的过程 Ma c i n t o s h T o o l b o x就是 个例子 另一种使用 面向对象的程序设计方法 它具有继承性 是更易 于 设 计 者 按 需 要 改 制 的 交 互 技 术 例 如 X I l To o l k i t 它 是供 X Wi n d o w 系统 的管理 者用 的 Mi c r o s o f t的 软 件 开 发 包 S o f t wa r e De v e 1 o p me n t k i t 为程 J 子员 在 Wi n d o ws 环 境 下 编 写 心 用程 序 提 供 了 丰 富 的功 能 S DK 是 基 于 图形 的 用 户接 口工 具 箱 它通 过 图形设 备接 口 GDI 把物理设备和程序分开 使得程序与设备完全独 立 它 还提 供 丰 富 的 函数让 程序 员 用来 管理 Wi n d o wn s的各 种 资 源 图 标 光 标 菜 单 对 话 框 内存 等 Gr o w 和 Co r a l 两 种 工 具 箱 为 面 向对 象 的 1 具箱增加 了约束 这些约束使设计者能说明对 象 间 的关系 并且 由系 统来 维护 这种 关 系 例 如 设 计 者 能说 明一 条线 连 接 了两个 矩 形 当 任意 一 个 矩 形 移动 时 系统 能 自动地 移 动该 线 对 于 所 有 的这 些 工 具 箱 设 计 者都 是 用 传统 的程 序 设 计 语 编写程 序来 控 制接 口 使用工具箱的缺点是它们提供 的交互作用方 式有限 建立 的工具 箱很 昂贵且难使用 一个典 型 的工具 箱通 常包含 了 几百个 过程 以实现多 种交 互技术 对于怎样使用这些过程来实现一个希望 的接 口它 常常 是不清 晰 的 二 用户接 口开发系统 由于工具 箱存在一些不足之处 人们就试图 把 各 种工 具 箱 的优 点 都 集 中起 来 建 立 用户 接 口 开发系统 UI DS UI DS帮助设计者组合交互技 术 有些 UI DS帮 助 设 计 者 建 立 工具 箱 还 有些 帮助设计者 安排 和使 用先 前定义的工具 箱的项 目 一 个 完备的 UI DS应 该能处理接 口的各个 方 面 它们 包 括 所 有 可 见的 显示 部 份 以及 用 户 与 应用程序对话的各个方 面 1 操纵鼠标器和其它 的输入设 备 2 对用户输入的有效性进行检验 3 处 理 用 户 的错 误 4 处 理 用 户定 义 的 非正 常 结 束 Ab o r t 和 恢 复 命 令 执 行 所 产 生 的 结 果 Un d o 5 提供适 当反馈信息告知输入已被接 收 6 提供求助和提示 7 当应用数据改变时更 新 示 8 当用户更新应用程序的数据时要告诉 幕 毒 誓 蠢 i 慧 纛警 十 茸 魅毒 序目予 q 1 9 9 1 8 錾 维普资讯 应 用 程序 9 控 制 域 的滚 动 和 编 辑 1 0 将 应 用 和 屏 幕管 理 功 能 分 开 1 1 自动地 评 价接 j 井提 出改 进建议 或至 少提供 信息让 设计 者评价 接 口 1 2 允许用户按 自己的要求设计接 口 根 据 对 接 口的 规 格 说 明 不 同 可以把 UI DS 分 为 以下几 类 1 基本语 言的 Ul DS 在 大 部 份 UI DS中 设 计 者 用 种 专用 语 言 来说 明接 口 这种语言可 能有多种形式 菜单网 络 状态转移图 上下文无关文法 事件语言 或面 向对 象 的语 言 在 大 部 份 系统 中 设 计 者使 用 语 言说 明 接 口 的语 法 一 即输 入 输 出动作 的 合 法 序 列 1 菜单 网络 UI DS的最简单的形式之 就 是 支 持 菜 单 的 层 次 结构 或 网 络 T i g e r UI DS支 持 一 种极 复 杂 的菜 单 网 络 它 可 以跳 过 几级 也 可非 正常 退 出 许 多 h y p e r t e x t 系 统 也 可 被认 为 是管理 菜单 网络 的 UJ DS 例如 Ap p l e公 司的 Hy p e r e a r d程 序 2 状态转移图 因为接 口所做的工作大部份 都是处理一连串的输人事件 很 自然地就想到了 用状态转移图对接 口进行编码 这种方法存在的问题是接 口和应用的联系是 通过 很 多 全 程 变量 实 现 的 所 有状 态 必须 有 清 楚 的边 来 反 映 所有 可 能 出现 的 错误 输 入 和通 用 命 令 例如求助和恢复上一次命令操作的结果 Un d o 状态转移网络 的另一个问题是不能控制接 口 让 用 户 同 时操 作多 个 对 象 而 使用 多 个 输入 设 计 是可能的 此外当用在大的接 口上时 状态 图会 因 为线太 多 而变得 乱糟 糟 的 J a c o b将 一 种 事 件 语 言 结 合 到 状 态 转 移 图 中 允许在同一时刻有多个图是激活的 并以 一种 合 作的形 式将 控制 流从 一个 转 到另一 个 这 种交 互作用的对象系统能建立直接操作接 口的一些方 式 3 上下文无关 文法 大部份基于语法的系统 都是 以一个词法产生器为基础 例如 设计者 町 以用 巴克 斯 范式 定义接 口语 法 基 于 语法 的 系统 对正文命令语言很好 但它们对于图形程序却大 部份 不成 功 有很多 原 因与状 态转 移 图相 似 例如 S y n g r a p h能从用扩充的巴克斯范式描 专 题 述 评 述 产 生 P a s c a l 语 言 的 接 口程 序 它 处理 提示 同 送 和 错 误 然而 S y n g r a p h并 不提 供 语 义 反馈 业 默 认 因为 应用 程序 没办 法 去影 响语 法分析 4 事 件语 言 E v e n t L a n g u a g e 在事 件语 言 中 输 入 单 词 被 认 为 是 事 件 并 立 即送 辔 件 处 理 器 这些处理器能产生输 出事件 改变系统的 内 部状态 可能使得其它事件处理器工作 或调用 应 用 子 程 序 例 如 Al g a e S a s s a r f r a s S q a e a k 等 事 件语 言 的 缺 点 是 很难 用 它 写 出正 确 的 代 码 因为控制流没有 局部化 所以程序某一 郎分 的 一 个小小 变化 将影 响许 多其 它部 份 5 陈 述语 言 De c l a r a t i v e l a n g u a g e 陈 述语 言用 来 描述 什 么应 浚发生 而 不 是 怎 样使 得它 发 生 陈 述语 言支 持 的接 t l 通 常 是基 于 表 格的 也 有 一些 图形 输 出域给 应用 使用 应 用通 过全程 变 量 与接 口连 接 这 些全程 变量 由应用 和接 口府 问 Co u s i n 和Do ma i n Di a l o g u e是 这 类 系 统 基 于 陈述 语 言 的 UI DS的优 点 是 它 使设 计 者不必担心事件的顺序 能集 中精力用以考虑往 来 的信息 它的缺 点是仅仅支持基于表格的接 口 其它的必须在给应用提供的图形区内用手 工 编码 同时它们也提供预先编好的一定种类的接 口 这些系统 不支持图形物体的够动和弹性线等 事 件 6 面 对 对象 的语 言 Ob j o c t o r i e n t e d l a n g u a g e s 这些 系统是 UI DS中一种重 要的新类 型 它们提供一个面向对象的框架 设计者在该 框架内编接 口程序 典型情况是用高级类来处理 默认的行为 而设计者只需利用面向对象语言 中 的继承机制考 虑那些 与接 口有关的特殊类 例 如 M a c Ap p GWUI MS Hi g g e n s等 因为在输入与输出之闻存在着计算连接 应 用程序可以修改输入输出 以提供语义处理 所 以 这些系统能操纵交互性很强的接 口 尽管这些 系 统使建立接 口容易 但它们是编程环境 非程序 员 大部分都 难以使用 不过面向对象的工具箱和 UI DS都是 极有 前途 的 2 图形说 明 的 UI DS 图形 的 UI DS让 你 或 至 少部 分地 让 你 用 鼠 标将对象放到屏幕 上来定义接口 它把接口的直 害 嚣宙善 毒毒 罔 q 1 9 9 1 8 麓跨建嚣 崭 x 零 善 羹 萎 蠢羹暮 囊 囊谚i 霉 5 越 维普资讯 观 表示 看作 最 重要 的一 个方 面 而 图形 工具是 说 明这种 表示 的最合适 的方法 一 类 图 形 UI DS可 以让 你 把 菜 单 按 钮 滚 动 条 等 交互 作 用 技 术 安 放在 屏 幕 上 这 些系 统 通 常 让 你 为 应 用 的输 人 和 输 出 图形 说 明 附 加 的 区 域 当 用 户执 行 一 个 交 互操 作 时 就 调用 相 应 的 过 程 Ca r d o l l i的 Di a l o g n Ed i t o r和 Ma c i n t o s h 上 的 I n t e r f a c e B u i l d e r 都 是这 一类 型 的 其 它 的 图 形 系 统 象 Me n u l a y T r i l l i u m 和 Hy p e r c a r d是用 一种 静 态 的页 面和 框架 网 络来组 织 接 口 每 一 页 包含 正 文 图形 和交 互 作 用技 术 同时还有命令 这些命令让系统删除该页面 或转 人 另一 页 面 通 常这 些 系统需 要你 将 这些交 互作 用 技术 本 身嵌 人 传统 的 程序设 计语 言 中 Gi i n s 将语法处理器和 基于 约束 的输人输出 连接系统结合起来 以处理 语义反馈 它和一个 图 形编 辑器一 起 使得设 计 者能 用 鼠标将交 互 作用 技 术 菜单 图标 和正 文 区域 放 置 到屏 幕 上 P e r i d o t 与这 些 系统 不 同 它 把设计 者 的 动作 一 般化 以建立参数化的 面 向对象的过程 就象 工具 箱 中 的交 互 作用 技术一 样 它让 设计 者 操纵 原语 矩形 圆 正 文 和线 来 构 成菜单 滚 动条 标 尺 例 如 图形 的 电压 表 和按 钮 自己建 立交 互 作 用技术 因此该系统的功能非常强 可 以让用户 建 立 E l 己的接 口和 Ma c i n t o s h To o l b o x中的 大部 分 接 口 使用这种 图形技术使得接 口设计更简单 有 些 系 统 连 非 程 序 员 都 能 使 用 M e n u l a y T r i l l u m 和 P e r i d o t 就 是 如 此 但 这 种 技术 有 三 个 缺 点 1 UI DS本 身 在 构 造 时 更复 杂 2 它 只支 持 某 些类型接 口的建立 3 它强迫应用处理诸如求助 屏 幕 非正 常退 出和提示 一类 的事 3 自动 系统 生成 的 UI DS UI DS中 的一 种新 的类 型是 试 图从 应用 的语 义过 程 规 范说 明 自动 生 成 接 口 并 且让 设 计 者 修 改接 口以改进它的性能 这些系统主要想解决这 样 一些 问 题 即用 户 使 用其 它 UI DS有 困难 或 不 愿 意 用其 它 UI DS Mi k e 根 据 一 个 应 用 过 程 表 建 立 接 口 初 始 的默认 接 口是 面 向菜单和 词语 的 但 设 计者 可 以 改变菜单结构 用图标表示一些命令 甚至用直接 操作来使命令执行 设计者用图形编辑器来描述 这 些 改变 目前 在 M i k e上 的研 究 是 希望 加人 E l 动 的接 口评 价 功能 I DL可 以认 为 是 一 种基 于 语 言 的技 术 它需 要 用 专 用 的类 P a s c a l 语 言来 定 义 应 用 的语 义 将 它放 在这 里是 因为此 处 的语 言只是 用于描 述应 用 程序 支持 的 功能 而不 是描述 希 望 的接 口 该 系 统从 描述 E l 动产 生基 于 菜单 的接 口 它 的一个主 要 特 点 是设 计 者 可 以运 用变 换 技术 以 几 种方 法 来 改变接 口 三 结论 目前 很多 用 户 接 口工 具 已经 建 立 了 它 们 使 得 接 口的设 计和 实 现 更 便 宜更 容 易 其 中一 些 非 常 成功 使 用 用 户接 口工 具有 许多 优 点 它 反 映 在 两 个方 面 1 能快 速 地建 立 接 口的原型 并 实现之 能 容 易 修 改接 口 可 以为 应用程 序 建立 多个接 口 可 以 为 不 同 的应 用 程 序 建 立 一 致 性 更 强 的接 口 此 外 还 可 以方便 地让 许多专 家 参与 接 口设 计 等 2 接 口代码 的结 构性 模 块性 和可 移植 性 更 好 接 口的可靠性