软件工程PPT课件第6章 人机界面设计与编码

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1、第六章第六章 (用户界面设计)概论概论n 按照以用户中心主义的观点，软件设计的核心内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，不是容，不是软件本身的功能、性能，也就是说，不是技术上的东西。技术上的东西。n软件设计的核心应该是用户，应该是这个软件能够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。为用户提供什么样的功能和怎样提供这些功能。n软件是否成功，不是由技术专家使用专业的标准来软件是否成功，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、是否评判，而是由用户来评判，由用户是否认可、是否喜欢来

2、评判喜欢来评判。n软件设计应该以使用软件的人为中心，那么使用软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？件的人有什么特点呢？（1）人类感知基础）人类感知基础n用户都是提供自己的感官接收来自计算机的信息，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。然后通过自己的操作向计算机发出指令的。n在计算机向用户发出信息的方式中，目前最常用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。有视觉信息、听觉信息和文字信息。n视觉信息包括图形、颜色、动画、图像等等，我们视觉信息包括图形、颜色、动画、图像等等，我们在计算机屏幕

3、上看到的绝大多数信息都是视觉信息在计算机屏幕上看到的绝大多数信息都是视觉信息n视觉信息的特点是信息量大，人可以快速地识别和视觉信息的特点是信息量大，人可以快速地识别和反应。反应。n听觉信息主要是声音，包括音乐、声响等，它的主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。能够感知到。n文字信息其实不是单独存在的，它可以存在于视觉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信息里，就是屏幕上显示的文本。（2）用户的特性：）用户的特性： 我们上面分析了人类的感知基础。我们说用

4、户中心主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：来说，必需树立这样几个基本观念：a、用户是懒惰的用户是懒惰的b、用户是笨的、用户是笨的c、用户是容易出错的、用户是容易出错的d、用户是健忘的、用户是健忘的e、用户的注意力很容易涣散、用户的注意力很容易涣散f、用户的脾气不好、用户的脾气不好g、用户是上帝、用户是上帝（3）任务的特殊要求）任务的特殊要求n在进行界面设计时，必需对软件所要完成的任务在进行界面设计时，必需对软件所要完成的任务有准确的认识。有准确的认识。n有的任

5、务是实时型任务，对每一项响应都有时间有的任务是实时型任务，对每一项响应都有时间限制；限制；n有的任务是监察型任务，那么就要给用户提供方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；便的、易于观察的显示输出；n有的任务是可中断的，那么就要有两次启动之间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。可错的，那么就要在容错设计上多下工夫。6.1 6.1 用户友好性设计用户友好性设计n 用户友好性用户友好性一般属软件的性能特性一般属软件的性能特性，它独立于所有具体

6、功能，却影响着，它独立于所有具体功能，却影响着所有功能的重用性。所有功能的重用性。n 用户友好性用户友好性应体现在与用户有接口应体现在与用户有接口 的软件特性上。的软件特性上。 n 用户友好性的根本用户友好性的根本目的目的是为了软是为了软件可重用性、可维护性。件可重用性、可维护性。用户友好性的标志用户友好性的标志可操作性可操作性健壮性健壮性易学习性易学习性可扩展性可扩展性 界面设计的模型界面设计的模型界面设计模型界面设计模型l设计人机界面要考虑四个方面：设计人机界面要考虑四个方面：软件工程师创建软件工程师创建”设计模型设计模型”人机工程师建立的人机工程师建立的”用户模型用户模型”最终用户在脑海

7、里对界面产生的映象最终用户在脑海里对界面产生的映象”用户的模型用户的模型”系统的实现者创建系统的实现者创建”系统映象系统映象”l四种模型可能相去甚远，界面设计人员的任务就是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消除这些差距，导出一致的表示界面。6.2 6.2 用户分析用户分析用户类型用户类型: :F偶然型偶然型F生疏型生疏型F熟练型熟练型F专家型专家型影响用户行为特性的因素影响用户行为特性的因素F人人- -机匹配性机匹配性F人的固有技能人的固有技能F人的固有弱点人的固有弱点F用户的知识经验用户的知识经验F用户对系统的期望和态度用户对系统的期望和态度用户对计

8、算机系统的要求F让用户灵活地使用让用户灵活地使用F适应不同类型用户适应不同类型用户F系统的行为及效果对用户透明系统的行为及效果对用户透明F提供联机帮助功能提供联机帮助功能F人机交互尽可能和人际通信相似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F应让系统去适应用户应让系统去适应用户F使用易于理解、掌握的准自然语言使用易于理解、掌握的准自然语言F一致性的系统设计一致性的系统设计F能通过系统学习能通过系统学习F系统提供演示及范例系统提供演示及范例用户习性方面的使用需求F系统应让用户有耐心系统应让用户有耐心F系统应很好地对付人的易犯错系统应很好地对付人的易犯错误误F系统应对不同用户提供不同交系

9、统应对不同用户提供不同交互方式互方式用户经验、知识方面的使用需求F系统应能让未经专门训练的用户使用系统应能让未经专门训练的用户使用F系统能对不同经验用户做出不同反应系统能对不同经验用户做出不同反应F提供同一系统的一致性，建立标准化提供同一系统的一致性，建立标准化人人- -机界面机界面F系统必须适应用户在应用领域的知识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F用户界面应提供形象、生动、美观的用户界面应提供形象、生动、美观的布局显示和操作环境布局显示和操作环境F系统处理问题应尽可能简单，提供学系统处理问题应尽可能简单，提供学

10、习机制习机制F系统应对不同用户提供不同交互方式系统应对不同用户提供不同交互方式 6.3 6.3 界面的设计原则界面的设计原则1. 1. 分析用户类型分析用户类型2. 2. 应用程序和界面分离应用程序和界面分离3. 3. 一致性一致性4. 4. 尽量减少用户工作尽量减少用户工作5. 5. 提供反馈提供反馈6. 6. 出错处理和帮助功能出错处理和帮助功能7. 7. 增加可视化图形表示增加可视化图形表示HELPHELP系统设计系统设计 HELPHELP系统设计不属于界面系统设计不属于界面设计范围，涉及系统整体设计范围，涉及系统整体结构，是结构级用户友好结构，是结构级用户友好性设计。性设计。 ( (编

11、制应用程序，可使用编制应用程序，可使用APIAPI函数设置帮助项）函数设置帮助项）HELPHELP系统设计系统设计帮助方式：帮助方式：F 操作指南文档操作指南文档F 基于帮助文件的要求性帮助基于帮助文件的要求性帮助 ( (命令级帮助）命令级帮助）F 说明性帮助说明性帮助F 嵌入系统的要求性帮助嵌入系统的要求性帮助F 嵌入培训功能的智能帮助系统嵌入培训功能的智能帮助系统6.4 6.4 人人- -机机界面的交互方式界面的交互方式1 1 菜单界面菜单界面按显示形象分类按显示形象分类: :F正文菜单正文菜单F图标菜单图标菜单F正文图标混合菜单正文图标混合菜单按屏幕位置和操作风格分类按屏幕位置和操作风格

12、分类: :F固定固定F浮动浮动F下拉式下拉式F嵌入式嵌入式下拉式菜单、瀑布式菜单下拉式菜单、瀑布式菜单2 2 对话对话对话形式对话形式: :(1)(1)必须回答式必须回答式: :需要用户的确定认可需要用户的确定认可或参数或参数(2)(2)无需回答式：只显示系统信息无需回答式：只显示系统信息(3)(3)警告式：一般为出错提示警告式：一般为出错提示对话实现方式对话实现方式: :(1)(1)标准对话：一般提示对话方式标准对话：一般提示对话方式(2)(2)定做式对话：按实际要求设定定做式对话：按实际要求设定（1 1） 功能键功能键（2 2） 图符界面图符界面（3 3） 填表界面填表界面（4 4） 命令

13、语言界面命令语言界面（5 5） 查询语言界面查询语言界面（6 6） 自然语言界面自然语言界面4 4 控制控制界面的设计界面的设计(1)(1)用控制对话选择操作命令用控制对话选择操作命令(2)(2)用菜单界面进行控制用菜单界面进行控制(3)(3)用功能键定义操作命令用功能键定义操作命令(4)(4)用图标表示对象或命令用图标表示对象或命令6.5 6.5 界面的开发界面的开发1. 1. 界面开发模型界面开发模型瀑布式模型：古典开发模型瀑布式模型：古典开发模型原型模型：现代开发模型原型模型：现代开发模型2. 2. 导航方式导航方式线性线性6.5 6.5 界面的开发界面的开发网络式网络式6.6 6.6

14、数据输入数据输入界面设计界面设计数据输入的规则数据输入的规则F明确的输入明确的输入F明确的动作明确的动作F明确的取消明确的取消F确认删除确认删除F提供反馈提供反馈F允许编辑允许编辑F提供复原（提供复原（UndoUndo）F自由格式自由格式F提示输入的范围提示输入的范围6.7 6.7 数据显示数据显示界面设计界面设计数据显示的规则数据显示的规则F只显示必要的数据只显示必要的数据F在一起使用的数据显示在一起在一起使用的数据显示在一起F显示出的数据应与用户执行的任务有关显示出的数据应与用户执行的任务有关F每一屏数据的数量不应超过整个屏幕面积的每一屏数据的数量不应超过整个屏幕面积的30%30%屏幕布局

15、规则屏幕布局规则F尽量少用代码和缩写尽量少用代码和缩写F多个显示画面，应建立统一格式多个显示画面，应建立统一格式F提供明了的标题、标栏及其它提示信息提供明了的标题、标栏及其它提示信息F遵循用户习惯遵循用户习惯F采用颜色、字符大小、下划线、不同字体等方式强化重采用颜色、字符大小、下划线、不同字体等方式强化重要数据要数据程序编码程序编码1、程序的质量主要取决于软件设计的质量，程序设计、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。、可测试性和可维护性产生深远的影响。2 、程序设

16、计语言分类：汇编语言和高级语言、程序设计语言分类：汇编语言和高级语言高级语言分：高级语言分：基础语言、结构化语言、专用语言、面基础语言、结构化语言、专用语言、面向对象语言向对象语言基础语言有：基础语言有：BASIC、FORTRAN、COBOL、 ALGOL结构化语言有：结构化语言有：ALGOL、PL/1、PASCAL、C、Ada专用语言有：专用语言有：APL、LISP、PROLOG面向对象语言有：面向对象语言有： C+、Smalltalk、Object C、Java程序编码程序编码3、程序设计语言的特点及对软件质量影响。、程序设计语言的特点及对软件质量影响。1)1)一致性：表示语言所使用符号的

17、兼容性一致性：表示语言所使用符号的兼容性2) 2) 无二义性：设计对程序的正确理解。无二义性：设计对程序的正确理解。3) 3) 简洁性：体现程序员掌握语言必须记忆的代码的简洁性：体现程序员掌握语言必须记忆的代码的信息总量。信息总量。4 4）局部性：（语言的）容易联想特性）局部性：（语言的）容易联想特性5 5）线性：对程序容易理解）线性：对程序容易理解4 、写程序风格应遵循的规则：、写程序风格应遵循的规则： 简洁化、模块化、简单化、简洁化、模块化、简单化、 结构化、文档化、格式化结构化、文档化、格式化 程序设计风格程序设计风格1.代码文件代码文件n选择有意义的标识符选择有意义的标识符n安排注释（

18、绪言性、功能性、标题、作者、调用形安排注释（绪言性、功能性、标题、作者、调用形式、参数说明式、参数说明.）2.视觉形式视觉形式2.数据说明数据说明n说明次序要规范化说明次序要规范化n利用数据类型对数据值进行防范利用数据类型对数据值进行防范3.语句语句n语句应当简明和直接了当，不要追求奇技怪巧语句应当简明和直接了当，不要追求奇技怪巧n使用标准的控制语句使用标准的控制语句n尽量不用测试条件的尽量不用测试条件的”非非”n不要利用复杂的算符优先级，用括号更清晰不要利用复杂的算符优先级，用括号更清晰n对递归定义的数据结构使用递归过程对递归定义的数据结构使用递归过程n避免不必要的避免不必要的goto语句语句n不要修修补补不好的程序，要重新写不要修修补补不好的程序，要重新写4.输入和输出输入和输出n逻辑地组织输入，有效的出错检查逻辑地组织输入，有效的出错检查n有提示的输入方式，自由格式输入有提示的输入方式，自由格式输入n对产生重大后果的输入，给出醒目的提示，待对产生重大后果的输入，给出醒目的提示，待用户确认后在执行用户确认后在执行n合理，整齐，有层次，美观的输出形式合理，整齐，有层次，美观的输出形式