软件工程第6章 人机界面设计与编码

第六章人-机界面设计与编码

(用户界面设计)概论

按照以用户中心主义的观点，软件设计的核心内容，不是软件本身的功能、性能，也就是说，不是技术上的东西。软件设计的核心应该是用户，应该是这个软件能够为用户提供什么样的功能和怎样提供这些功能。软件是否成功，不是由技术专家使用专业的标准来评判，而是由用户来评判，由用户是否认可、是否喜欢来评判。软件设计应该以使用软件的人为中心，那么使用软件的人有什么特点呢？（1）人类感知基础用户都是提供自己的感官接收来自计算机的信息，然后通过自己的操作向计算机发出指令的。在计算机向用户发出信息的方式中，目前最常用的有视觉信息、听觉信息和文字信息。视觉信息包括图形、颜色、动画、图像等等，我们在计算机屏幕上看到的绝大多数信息都是视觉信息视觉信息的特点是信息量大，人可以快速地识别和反应。听觉信息主要是声音，包括音乐、声响等，它的主要特点是没有方向性，即使用户没有关注软件，也能够感知到。文字信息其实不是单独存在的，它可以存在于视觉信息里，就是屏幕上显示的文本。（2）用户的特性：

我们上面分析了人类的感知基础。我们说用户中心主义，那么用户究竟是怎么样的呢？对于软件设计人员来说，必需树立这样几个基本观念：a、用户是懒惰的b、用户是笨的c、用户是容易出错的d、用户是健忘的e、用户的注意力很容易涣散f、用户的脾气不好g、用户是上帝（3）任务的特殊要求在进行界面设计时，必需对软件所要完成的任务有准确的认识。有的任务是实时型任务，对每一项响应都有时间限制；有的任务是监察型任务，那么就要给用户提供方便的、易于观察的显示输出；有的任务是可中断的，那么就要有两次启动之间的衔接问题；有的任务对可靠性要求很高，是不可错的，那么就要在容错设计上多下工夫。§6.1用户友好性设计

用户友好性一般属软件的性能特性，它独立于所有具体功能，却影响着所有功能的重用性。用户友好性应体现在与用户有接口的软件特性上。

用户友好性的根本目的是为了软件可重用性、可维护性。用户友好性的标志可操作性健壮性易学习性可扩展性

界面设计的模型设计模型系统映象设计者用户模型系统感觉用户界面设计模型设计人机界面要考虑四个方面：软件工程师创建”设计模型”人机工程师建立的”用户模型”最终用户在脑海里对界面产生的映象”用户的模型”系统的实现者创建”系统映象”四种模型可能相去甚远，界面设计人员的任务就是消除这些差距，导出一致的表示界面。用户界面设计的问题系统响应时间响应时间长度响应时间的稳定性用户帮助设施集成式附加式用户界面设计的问题错误信息处理信息以用户可以理解的术语描述问题信息应提供如何从错误中恢复的建设性意见信息应指出错误可能导致哪些不良后果信息应伴随着视觉或听觉上的提示信息不能带有判决色彩命令交互每个菜单选项是否都有对应命令以何种方式提供命令学习和记忆命令的难度有多大？命令忘了怎么办用户是否可以定制和缩写命令§6.2用户分析用户类型:偶然型生疏型熟练型专家型影响用户行为特性的因素人-机匹配性人的固有技能人的固有弱点用户的知识经验用户对系统的期望和态度用户对计算机系统的要求让用户灵活地使用适应不同类型用户系统的行为及效果对用户透明提供联机帮助功能人机交互尽可能和人际通信相似用户技能方面的使用需求应让系统去适应用户使用易于理解、掌握的准自然语言一致性的系统设计能通过系统学习系统提供演示及范例用户习性方面的使用需求系统应让用户有耐心系统应很好地对付人的易犯错误系统应对不同用户提供不同交互方式用户经验、知识方面的使用需求系统应能让未经专门训练的用户使用系统能对不同经验用户做出不同反应提供同一系统的一致性，建立标准化人-机界面系统必须适应用户在应用领域的知识变化，提供动态的自适应的设计用户对系统的期望方面的要求用户界面应提供形象、生动、美观的布局显示和操作环境系统处理问题应尽可能简单，提供学习机制系统应对不同用户提供不同交互方式

§6.3界面的设计原则1.分析用户类型2.应用程序和界面分离3.一致性4.尽量减少用户工作5.提供反馈6.出错处理和帮助功能7.增加可视化图形表示HELP系统设计

HELP系统设计不属于界面设计范围，涉及系统整体结构，是结构级用户友好性设计。

(编制应用程序，可使用API函数设置帮助项）HELP系统设计帮助方式：操作指南文档基于帮助文件的要求性帮助(命令级帮助）说明性帮助嵌入系统的要求性帮助嵌入培训功能的智能帮助系统§6.4人-机界面的交互方式1菜单界面按显示形象分类:正文菜单图标菜单正文图标混合菜单按屏幕位置和操作风格分类:固定浮动下拉式嵌入式下拉式菜单、瀑布式菜单瀑布式菜单弹出式菜单图标式菜单2对话对话形式:(1)必须回答式:需要用户的确定认可或参数(2)无需回答式：只显示系统信息(3)警告式：一般为出错提示对话实现方式:(1)标准对话：一般提示对话方式(2)定做式对话：按实际要求设定（1）功能键（2）图符界面（3）填表界面（4）命令语言界面（5）查询语言界面（6）自然语言界面3其他各种界面4控制界面的设计(1)用控制对话选择操作命令(2)用菜单界面进行控制(3)用功能键定义操作命令(4)用图标表示对象或命令§6.5界面的开发1.界面开发模型瀑布式模型：古典开发模型原型模型：现代开发模型2.导航方式线性层次§6.5界面的开发网络式混合式§6.6数据输入界面设计数据输入的规则明确的输入明确的动作明确的取消确认删除提供反馈允许编辑提供复原（Undo）自由格式提示输入的范围§6.7数据显示界面设计数据显示的规则只显示必要的数据在一起使用的数据显示在一起显示出的数据应与用户执行的任务有关每一屏数据的数量不应超过整个屏幕面积的30%屏幕布局规则尽量少用代码和缩写多个显示画面，应建立统一格式提供明了的标题、标栏及其它提示信息遵循用户习惯采用颜色、字符大小、下划线、不同字体等方式强化重要数据§6.8程序编码1、程序的质量主要取决于软件设计的质量，程序设计语言的特性和编码途径也对程序的可靠性、可读性、可测试性和可维护性产生深远的影响。2、程序设计语言分类：汇编语言和高级语言高级语言分：基础语言、结构化语言、专用语言、面向对象语言基础语言有：BASIC、FORTRAN、COBOL、ALGOL结构化语言有：ALGOL、PL/1、PASCAL、C、Ada专用语言有：APL、LISP、PROLOG面向对象语言有：

C++、Smalltalk、ObjectC、Java§6.8程序编码3、程序设计语言的特点及对软件质量影响。1)一致性：表示语言所使用符号的兼容性2)无二义性：设计对程序的正确理解。3)简洁性：体现程序员掌握语言必须记忆的代码的信息总量。4）局部性：（语言的）容易联想特性5）线性：对程序容易理解4、写程序风格应遵循的规则：简洁化、模块化、简单化、结构化、文档化、格式化

§6.8程序编码5、程序设计语言的选择：项目的应用范围算法和计算的复杂性软件执行的环境性能上的考虑和现实的条件数据结构的复杂性软件开发人员的知识水平、心理因素编译器的效率§6.9程序设计风格1.代码文件选择有意义的标识符安排注释（绪言性、功能性、标题、作者、调用形式、参数说明….）2.视觉形式2.数据说明说明次序要规范化利用数据类型对数据值进行防范3.语句语句应当简明和直接了当，不要追求奇技