詳細(xì)設(shè)計(jì)與人機(jī)界面設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)任務(wù)從工程管理的角度來(lái)看，軟件設(shè)計(jì)分兩步完成。

概要設(shè)計(jì)，將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)設(shè)計(jì)，即過(guò)程設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)表示進(jìn)行細(xì)化，得到軟件詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。第5章

詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì)以總體設(shè)計(jì)階段的工作為基礎(chǔ)的，但又不同于總體設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：（1）在總體設(shè)計(jì)階段，數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以比較抽象的方式描述，而詳細(xì)設(shè)計(jì)階段則應(yīng)在此基礎(chǔ)上給出足夠詳細(xì)描述。（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)要提供關(guān)于算法的更多的細(xì)節(jié)，例如：總體設(shè)計(jì)可以聲明一個(gè)模塊的作用是對(duì)一個(gè)表進(jìn)行排序，詳細(xì)設(shè)計(jì)則要確定使用哪種排序算法。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段為每個(gè)模塊增加了足夠的細(xì)節(jié)后，程序員才能夠以相當(dāng)直接的方式進(jìn)行下一階段的編碼工作?！?.詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)(ProgramDesignCoding)為SC圖的每一個(gè)模塊確定使用的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)⑴確定模塊內(nèi)算法，用某種工具來(lái)表達(dá)⑵確定模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)⑶確定模塊間的接口細(xì)節(jié)⑷為每個(gè)模塊設(shè)計(jì)測(cè)試引言：

詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)§6.詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的原則⑴在保證正確可靠的前提下，盡量提高算法的可讀性⑵結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法

①自頂向下逐步求精；

②具有單入、單出的控制結(jié)構(gòu)（取消GOTO語(yǔ)句）⑶用工具來(lái)描述模塊算法

引言：詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)引言：詳細(xì)設(shè)計(jì)(過(guò)程設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì))主要任務(wù)：編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)：(1)確定每個(gè)模塊的算法，用工具表達(dá)算法的過(guò)程，寫出模塊的詳細(xì)過(guò)程性描述。(2)確定每一模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(3)確定模塊接口細(xì)節(jié)。詳細(xì)設(shè)計(jì)是編碼的先導(dǎo)。6.1

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(SP)方法傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和舊觀念:強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的隨意性,具有濃厚的個(gè)人色彩.追求程序效率和個(gè)人設(shè)計(jì)技巧新的設(shè)計(jì)思想和風(fēng)格:清晰第一使用標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的控制結(jié)構(gòu)逐步細(xì)化結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)原則程序的讀者有二個(gè)：計(jì)算機(jī)和人，人們測(cè)試、維護(hù)、診斷和修改程序都必須讀懂程序衡量程序質(zhì)量不僅要看邏輯是否正確，性能是否良好，還要看它是否容易閱讀和理解程序的質(zhì)量與GOTO語(yǔ)句數(shù)量成反比只用3種或幾種基本結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造程序每個(gè)程序應(yīng)是單入口和單出口結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)是一種使程序容易閱讀、理解的編程方法，自頂向下，逐步求精，用3種基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序

6.3

人機(jī)界面設(shè)計(jì)

人機(jī)界面（HumanComputerInterface，簡(jiǎn)稱HCI）通常也稱為用戶界面界面設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)方面：設(shè)計(jì)軟件構(gòu)件之間的接口設(shè)計(jì)模塊和其他非人的信息生產(chǎn)者和消費(fèi)者的界面設(shè)計(jì)人（如用戶）和計(jì)算機(jī)間的界面

§6.3.1界面的設(shè)計(jì)原則分析用戶類型應(yīng)用程序和界面分離一致性盡量減少用戶工作提供反饋出錯(cuò)處理和幫助功能增加可視化圖形表示6.3.1.1

黃金規(guī)則在有關(guān)界面設(shè)計(jì)的著作中，

TheoMandel創(chuàng)造了三條黃金原則：置用戶于控制之下減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)保持界面一致黃金規(guī)則：置用戶于控制之下

Mandel定義的一組允許用戶操作控制的原則：以不強(qiáng)迫用戶進(jìn)入不必要的或不希望的動(dòng)作的方式來(lái)定義交互方式提供靈活的交互允許用戶交互可以被中斷和撤消當(dāng)技能級(jí)別增加時(shí)可以使交互流水化并允許定制交互使用戶隔離內(nèi)部技術(shù)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)允許用戶和出現(xiàn)在屏幕上的對(duì)象直接交互黃金規(guī)則：減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)

Mandel定義了一組設(shè)計(jì)原則，使界面能夠減少用戶記憶負(fù)擔(dān)：減少對(duì)短期記憶的要求建立有意義的缺省定義直覺(jué)性的捷徑界面的視覺(jué)布局應(yīng)該基于真實(shí)世界的隱喻以不斷進(jìn)展的方式揭示信息缺省值黃金規(guī)則：保持界面一致

用戶應(yīng)以一致的方式展示和獲取信息所有可視信息的組織均按照均按照貫穿所有屏幕顯示所保持的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)輸入機(jī)制被約束到有限的集合，在整個(gè)應(yīng)用中被一致地使用從任務(wù)到任務(wù)的導(dǎo)航機(jī)制被一致地定義和實(shí)現(xiàn)Mandel定義了一組幫助保持界面一致性的設(shè)計(jì)原則允許用戶將當(dāng)前任務(wù)放入有意義的語(yǔ)境在應(yīng)用系列內(nèi)保持一致性如過(guò)去的交互模型已建立起了用戶期望，除非有迫不得已的理由，不要改變它6.3.1.2用戶友好性設(shè)計(jì)

用戶友好性一般屬軟件的性能特性，它獨(dú)立于所有具體功能，卻影響著所有功能的重用性。用戶友好性應(yīng)體現(xiàn)在與用戶有接口的軟件特性上。

用戶友好性的根本目的是為了軟件可重用性、可維護(hù)性。用戶友好性的標(biāo)志可操作性健壯性易學(xué)習(xí)性可擴(kuò)展性

6.3.1.3反饋?lái)憫?yīng)時(shí)間(系統(tǒng)延遲)

系統(tǒng)閉合等級(jí)：極限閉合等級(jí):>15秒復(fù)雜閉合等級(jí)：4～15秒簡(jiǎn)單閉合等級(jí)：2～4秒最簡(jiǎn)單閉合等級(jí):1～2秒瞬時(shí)響應(yīng):<1秒§6.3.2用戶界面設(shè)計(jì)6.3.2.1界面設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)用戶界面要考慮四種模型：軟件工程師創(chuàng)建的設(shè)計(jì)模型（designmodel）人員工程師創(chuàng)建的用戶模型（usermodel）終端用戶對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想（sysytemperception或user’smodel）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（sysytemimage）四種模型可能相差甚遠(yuǎn)，界面設(shè)計(jì)人員的任務(wù)就是消除這些差距，導(dǎo)出一致的界面表示6.3.2.2用戶界面設(shè)計(jì)過(guò)程用戶界面設(shè)計(jì)過(guò)程包括四種不同的框架：用戶、任務(wù)和環(huán)境分析及建模界面設(shè)計(jì)界面構(gòu)造界面確認(rèn)6.3.2.2.1用戶分析偶然型生疏型熟練型專家型新手對(duì)系統(tǒng)有了解的中級(jí)用戶對(duì)系統(tǒng)有了解的經(jīng)常用戶用戶類型:影響用戶行為特性的因素人-機(jī)匹配性人的固有技能人的固有弱點(diǎn)用戶的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)用戶對(duì)系統(tǒng)的期望和態(tài)度用戶對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求讓用戶靈活地使用適應(yīng)不同類型用戶系統(tǒng)的行為及效果對(duì)用戶透明用戶對(duì)系統(tǒng)的期望和態(tài)度提供聯(lián)機(jī)幫助功能人機(jī)交互盡可能和人際通信相似用戶技能方面的使用需求應(yīng)讓系統(tǒng)去適應(yīng)用戶使用易于理解、掌握的準(zhǔn)自然語(yǔ)言一致性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)用戶對(duì)系統(tǒng)的期望和態(tài)度能通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供演示及范例用戶習(xí)性方面的使用需求系統(tǒng)應(yīng)讓用戶有耐心系統(tǒng)應(yīng)很好地對(duì)付人的易犯錯(cuò)誤系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不同用戶提供不同交互方式用戶經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)方面的使用需求系統(tǒng)應(yīng)能讓未經(jīng)專門訓(xùn)練的用戶使用系統(tǒng)能對(duì)不同經(jīng)驗(yàn)用戶做出不同反應(yīng)提供同一系統(tǒng)的一致性，建立標(biāo)準(zhǔn)化人-機(jī)界面系統(tǒng)必須適應(yīng)用戶在應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)變化，提供動(dòng)態(tài)的自適應(yīng)的設(shè)計(jì)用戶對(duì)系統(tǒng)的期望方面的要求用戶界面應(yīng)提供形象、生動(dòng)、美觀的布局顯示和操作環(huán)境系統(tǒng)處理問(wèn)題應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，提供學(xué)習(xí)機(jī)制系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不同用戶提供不同交互方式6.3.2.2.2人-機(jī)界面的交互方式1菜單界面按顯示形象分類:正文菜單圖標(biāo)菜單正文圖標(biāo)混合菜單按屏幕位置和操作風(fēng)格分類:固定浮動(dòng)下拉式嵌入式圖標(biāo)式菜單菜單條彈出式菜單彈出式幫助文本下拉式菜單、瀑布式菜單瀑布式菜單2對(duì)話對(duì)話形式:(1)必須回答式(2)無(wú)需回答式(3)警告式對(duì)話實(shí)現(xiàn)方式:(1)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話(2)定做式對(duì)話3.功能鍵4.圖符界面5.填表界面6.命令語(yǔ)言界面7.查詢語(yǔ)言界面8.自然語(yǔ)言界面6.3.2.2.3控制界面的設(shè)計(jì)(1)用控制對(duì)話選擇操作命令(2)用菜單界面進(jìn)行控制(3)用功能鍵定義操作命令(4)用圖標(biāo)表示對(duì)象或命令§6.3.3任務(wù)分析和建模

§6.3.4界面設(shè)計(jì)開發(fā)界面設(shè)計(jì)過(guò)程的步驟：建立任務(wù)的目標(biāo)和意圖為每個(gè)目標(biāo)和意圖制定特定的動(dòng)作序列按在界面上執(zhí)行的方式對(duì)動(dòng)作序列進(jìn)行規(guī)約指明系統(tǒng)狀態(tài)，即執(zhí)行動(dòng)作時(shí)的界面表現(xiàn)

定義控制機(jī)制，即用戶可用的改變系統(tǒng)狀態(tài)的設(shè)備和動(dòng)作指明控制機(jī)制如何影響系統(tǒng)狀態(tài)指明用戶如何通過(guò)界面上的信息解釋系統(tǒng)狀態(tài)6.3.4.1定義界面對(duì)象和動(dòng)作為創(chuàng)建描述圖符的圖形設(shè)計(jì)和放置、描述性屏幕文字的定義、窗口的規(guī)約和命名、菜單項(xiàng)的規(guī)約的屏幕布局提供基礎(chǔ)。響應(yīng)時(shí)間、命令和動(dòng)作結(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤處理和幫助設(shè)施等設(shè)計(jì)問(wèn)題應(yīng)該在精化設(shè)計(jì)模型時(shí)考慮。6.3.4.2導(dǎo)航方式線性層次網(wǎng)絡(luò)式混合式6.3.4.3數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入的規(guī)則明確的輸入明確的動(dòng)作明確的取消確認(rèn)刪除提供反饋允許編輯提供復(fù)原（Undo）自由格式提示輸入的范圍6.3.4.4數(shù)據(jù)顯示界面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)顯示的規(guī)則只顯示必要的數(shù)據(jù)在一起使用的數(shù)據(jù)顯示在一起顯示出的數(shù)據(jù)應(yīng)與用戶執(zhí)行的任務(wù)有關(guān)每一屏數(shù)據(jù)的數(shù)量不應(yīng)超過(guò)整個(gè)屏幕面積的30%屏幕布局規(guī)則盡量少用代碼和縮寫多個(gè)顯示畫面，應(yīng)建立統(tǒng)一格式提供明了的標(biāo)題、標(biāo)欄及其它提示信息遵循用戶習(xí)慣采用顏色、字符大小、下劃線、不同字體等方式強(qiáng)化重要數(shù)據(jù)§6.3.5

實(shí)現(xiàn)工具

用戶界面工具箱用戶界面開發(fā)系統(tǒng)(UIDS):采用預(yù)包裝的軟件構(gòu)件來(lái)構(gòu)造用戶界面

UIDS的固有機(jī)制:管理輸入設(shè)備確認(rèn)用戶輸入處理錯(cuò)誤和顯示出錯(cuò)信息提供反饋(如自動(dòng)的輸入響應(yīng))提供幫助和提示處理窗口、域和窗口內(nèi)的滾動(dòng)建立應(yīng)用軟件和界面間的連接將應(yīng)用程序與界面管理功能分開允許用戶定制界面

§6.3.6設(shè)計(jì)評(píng)估初步設(shè)計(jì)創(chuàng)建原