軟件設計與體系結(jié)構(gòu) 秦航 8

第8章 用戶界面(yònɡhùjièmiàn)設計

1清華大學出版社共三十二頁內(nèi)容提要(nèirónɡtíyào)8.1 人性因素 8.2 設計良好界面的主要途徑 8.2.1 分析(fēnxī)用戶類型 8.2.2 運用黃金規(guī)則 8.3 用戶界面分析 8.3.1 用戶分析 8.3.2 任務分析和建模 8.3.3 內(nèi)容展示分析 8.3.4 工作環(huán)境分析 2清華大學出版社共三十二頁內(nèi)容提要(nèirónɡtíyào)8.4 用戶界面設計 8.4.1 設計過程 8.4.2 界面對象、動作和布局的定義 8.4.2 用戶界面設計需考慮的問題 8.5 用戶界面原型 8.5.1 用戶界面原型涉及(shèjí)方面 8.5.2 實施用戶界面原型 8.5.3 獲得有關(guān)用戶界面原型的反饋 8.5.4 如何展示原型 8.6 界面設計的評估 8.7 小結(jié) 3清華大學出版社共三十二頁4清華大學出版社共三十二頁8.1 人性(rénxìng)因素主要的可測的人性(rénxìng)因素有：用戶時間：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其使用系統(tǒng)完成一系列特定任務所需要使用的時間?；鶞蕰r間：統(tǒng)計系統(tǒng)正確完成基準任務需要的時間基準出錯率：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其在完成基準任務時所犯的錯誤情況任務出錯率：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其使用系統(tǒng)完成一系列特定任務時所犯的錯誤情況。學習能力：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其學習使用系統(tǒng)的時間。記憶能力：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其在使用系統(tǒng)后的記憶保持時間。主觀看法：在系統(tǒng)面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統(tǒng)計其使用系統(tǒng)后的主觀滿意情況。5清華大學出版社共三十二頁8.2 設計良好界面的主要(zhǔyào)途徑8.2.1 分析用戶類型因為用戶的多樣性，在進行人機界面設計時，必須分析用戶類型。對于多數(shù)人機界面設計工作，了解用戶必須是第一原則(yuánzé)。還有些分類方法將用戶分成偶然型，生疏型，熟練型和專家型用戶。偶然型是第一次使用系統(tǒng)的或者是極少使用系統(tǒng)的用戶。為其中的某一用戶類型設計人機界面工作量較小，但很多情況必須同時面對幾個不同的用戶類型。6清華大學出版社共三十二頁8.2.2 運用(yùnyòng)黃金規(guī)則人機界面設計的基本定律，又被稱作黃金規(guī)則，是從實踐中總結(jié)出來的一些設計規(guī)則。努力做到一致性允許熟練用戶使用快捷鍵價值的反饋設計說明對話框以生成結(jié)束信息提供預防(yùfáng)錯誤和簡單的錯誤處理手段允許輕松的反向操作支持內(nèi)部控制點較少短時記憶7清華大學出版社共三十二頁8.3 用戶界面(yònɡhùjièmiàn)分析軟件工程的一個關(guān)鍵原則是：在試圖設計某個問題的解決方案之前，最好能夠很好地理解這個問題。對于用戶界面設計，理解這個問題意味著需要理解：通過界面與系統(tǒng)交互的用戶。用戶為了完成工作必須進行的任務。界面展示的內(nèi)容。處理任務所處(suǒchǔ)的環(huán)境。8清華大學出版社共三十二頁8.3.1 用戶(yònghù)分析設計人員使設計模型與用戶感知一致的方法就是理解用戶的同時，也要理解用戶使用系統(tǒng)的方式。在這個過程中，有如下幾種信息獲取方式：用戶會談。這是最直接的方法，會談的人員包括軟件開發(fā)團隊的代表人員，這個過程可以是一對一的會議，也可以是集體會議。銷售(xiāoshòu)人員信息采集。銷售(xiāoshòu)人員與客戶進行會談，這個過程收集的信息可以幫助軟件團隊更好地對用戶進行分類，而且可以更好地理解用戶的需求。市場分析。它能夠給出每類用戶的軟件使用方式之間的細微差異。用戶支持人員信息收集。用戶支持人員經(jīng)常與用戶進行日常的交流，因而可以提供如下一些信息：系統(tǒng)那些部分可以工作、那些部分不能工作、用戶喜歡那些部分或不喜歡那些部分等等。這些對軟件的正確設計提供了重要的保證。9清華大學出版社共三十二頁8.3.2 任務分析和建模在仔細的確定了用戶的集合后，設計者必須(bìxū)分析確定人機系統(tǒng)需要完成的任務。每一個設計者都認同在設計之前就確定任務的集合，但是大多數(shù)情況下，任務分析并不很正規(guī)或很明確。逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)，同樣適用于任務分析。此外，在設計中，相對任務使用頻率是很重要的。10清華大學出版社共三十二頁8.3.3 內(nèi)容展示(zhǎnshì)分析在識別出用戶任務后，可能(kěnéng)會有不同類型的內(nèi)容展示。展示的內(nèi)容包括文字報告、圖形圖像或其它專門的信息。11清華大學出版社共三十二頁8.3.4 工作(gōngzuò)環(huán)境分析對于某些應用程序，計算機輔助系統(tǒng)的用戶界面被放置(fàngzhì)在有利用戶使用的環(huán)境中例如，良好的顯示高度、簡單的鍵盤控制，但也有可能存在沒有鍵盤或鼠標、顯示不理想等情況，界面設計人員有可能受到這些因素的影響，從而減弱了軟件的易用性。12清華大學出版社共三十二頁8.4 用戶界面(yònɡhùjièmiàn)設計設計階段指導(zhǐdǎo)文檔的主要內(nèi)容文字和圖標術(shù)語、縮略語和大寫字符集，字體，字體大小和樣式圖標、圖形和線的粗細度色彩、背景、突出顯示和閃爍的使用屏幕布局問題菜單選擇、表格填充和對話框格式提示用語、反饋和出錯消息對齊方式、空白區(qū)和邊緣空白數(shù)據(jù)項的輸入顯示方式，表格的輸入顯示方式頁眉和頁腳的使用和內(nèi)容輸入輸出設備鍵盤、顯示器、鼠標和其它指點設備聲音探測、聲音反饋、觸摸式輸入和其他特殊設備各種人物的響應時間行為順序圖形界面的點擊、拖動等輸入行為命令的語法、語義、優(yōu)先級程序功能鍵錯誤處理和恢復培訓在線幫助培訓和參考資料13清華大學出版社共三十二頁8.4.1 設計(shèjì)過程合理的以用戶為中心的界面設計分為六個階段：第一階段：產(chǎn)品概念的開發(fā)第二階段：調(diào)查研究和需求分析第三階段：設計思路和關(guān)鍵屏幕畫面原型第四階段：反復的設計和改進第五(dìwǔ)階段：軟件的實現(xiàn)第六階段：大力推廣14清華大學出版社共三十二頁射器劑量(jìliàng)輸入界面例如：曾經(jīng)有一個自動注射器被研發(fā)出來，其原型被送到醫(yī)院讓醫(yī)護人員試用。很快人們發(fā)現(xiàn)了界面上有一個潛在非常(fēicháng)嚴重的缺陷。但用戶參與也會產(chǎn)生負面影響。例如，增加了成本并且延長了系統(tǒng)實現(xiàn)的周期。15清華大學出版社共三十二頁8.4.2 界面對象、動作(dòngzuò)和布局的定義1. 布局平衡原則預期原則經(jīng)濟原則順序原則規(guī)則化2. 文字與用語要注意用語簡潔性格式信息內(nèi)容3. 顏色(yánsè)的使用16清華大學出版社共三十二頁8.4.2 用戶界面設計需考慮(kǎolǜ)的問題設計任何一個用戶界面，一般必須考慮系統(tǒng)(xìtǒng)響應時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。（1）系統(tǒng)響應時間（2）用戶求助機制（3）錯誤信息處理（4）命令方式17清華大學出版社共三十二頁8.5 用戶界面(yònɡhùjièmiàn)原型8.5.1 用戶界面(yònɡhùjièmiàn)原型涉及方面1. 確定主窗口然而，由于屏幕顯示的限制，所有的聚合關(guān)系通常不能將設計成復合窗口。如果沒有足夠的空間將所有的聚合關(guān)系設計成復合窗口，至少試試將下面的聚合關(guān)系設計成復合窗口：

作為用戶的系統(tǒng)思維模型核心的聚合關(guān)系。用戶將花費大部分使用時間的聚合關(guān)系。提供用例初始化的聚合關(guān)系。18清華大學出版社共三十二頁2. 設計(shèjì)可視化主窗口假設希望在一個客戶服務系統(tǒng)中顯示如下幾個方面：一定時間內(nèi)客戶的抱怨和問題。客戶一定時間內(nèi)購買的產(chǎn)品。一定時間內(nèi)客戶的發(fā)票累計金額。這里公有基是“時間”。因此，在同一水平時間軸上將抱怨/問題、所購物品以及發(fā)票金額相繼(xiāngjì)顯示出來，這樣用戶就能看到顯示它們之間的聯(lián)系（如果有）模式。19清華大學出版社共三十二頁3. 設計(shèjì)主窗口操作邊界類的職責指定了它們對應的窗口所需的操作。主窗口和所包含對象的操作也常作為快捷菜單和工具欄中的替代選項和補充選項顯示出來。如果某個主窗口包含幾個類的對象，并且它們具有不同的操作，您可以給每一個類，或者給每一組緊湊的操作分配(fēnpèi)一個菜單。例如，在文檔編輯器中設有編輯菜單，將緊密相連的操作如剪切、復制等進行分組。20清華大學出版社共三十二頁4. 設計特征(tèzhēng)窗口需要為所有邊界類的設計特征窗口，這樣用戶就可以得到這些類的所有屬性。注意，某些對象在主窗口中可能(kěnéng)只是部分顯示出來；另一方面，它們的特征窗口將顯示它們所有的屬性。邊界類的某些簡單職責，例如設置某個具體屬性的值，通常作為某項操作在特征窗口顯示出來。這樣的操作或者在對象所在的主窗口中無法執(zhí)行，或者是作為主窗口中的相似操作的備選項或者補充項。21清華大學出版社共三十二頁5. 設計(shèjì)涉及多個對象的操作如果某個邊界類定義了許多將在用戶界面中顯示的對象，則設計包含這些對象的操作通常會比較棘手。以下是這類操作的不同變形：提供在多個對象中進行搜索(sōusuǒ)的機制的操作。提供對多個對象進行排序的機制的操作。提供多個對象間用戶控制繼承的機制的操作。提供對瀏覽多個對象的分層結(jié)構(gòu)進行管理的機制的操作。提供選擇多個對象的機制的操作。22清華大學出版社共三十二頁6. 設計(shèjì)其他功能給用戶界面添加需要的動態(tài)行為。大多數(shù)動態(tài)行為由目標平臺產(chǎn)生，如選擇操作范式、雙擊打開、右擊鼠標彈出菜單等。這里仍然需要作出一些決策，包括：如何支持窗口(chuāngkǒu)管理。在會話之間存儲什么樣的會話信息，如輸入光標位置、滾動條位置、打開的窗口、窗口大小、窗口相對位置等等。主窗口是否支持單文檔接口或者多文檔接口（SDI或MDI）23清華大學出版社共三十二頁8.5.2 實施用戶界面(yònɡhùjièmiàn)原型實施用戶界面原型有三種(sānzhǒnɡ)基本方法：制圖：使用鉛筆和紙繪制。位圖：在位圖編輯器中繪制?？蓤?zhí)行文件：可以“運行”并能和最終用戶交互的模擬應用程序。24清華大學出版社共三十二頁原型(yuánxíng)和用戶界面實際實施之間的一些差別通常情況下，實施可執(zhí)行原型比實施實際用戶界面(yònɡhùjièmiàn)耗費更低，這一點是很有價值的：原型無需支持所有的用例和場景。相反，只有很小數(shù)目的用例和（或）場景可以確定優(yōu)先順序，原型只支持這些用例和場景。實施主窗口通常是最復雜；如果正在制作一個高級用戶界面，它能夠真正充分利用可視化的潛在價值，這時可能很難找到現(xiàn)成的構(gòu)件。與實施新構(gòu)件的做法相反。模擬或者忽略在實施并不煩瑣的窗口中的所有操作。模擬或者忽略系統(tǒng)的內(nèi)部操作，如業(yè)務邏輯、輔助存儲器、多進程以及與其它系統(tǒng)的交互。25清華大學出版社共三十二頁8.5.3 獲得有關(guān)用戶界面(yònɡhùjièmiàn)原型的反饋隨著原型設計和實施的不斷深入，需要將設計展示給越來越多的復審員，其中包括：（1）將設計展示給其他項目(xiàngmù)成員（2）將設計展示給外部可用性專家（3）將設計展示給用戶同時，還要注意合理地設定期望。許多用戶希望在系統(tǒng)建立后能對用戶界面（即窗口）進行正確操作。26清華大學出版社共三十二頁8.5.4 如何展示(zhǎnshì)原型展示原型的最佳途徑通常是與要向其展示原型的人員對象一起坐在屏幕前觀察顯示的原型。按用例示意板中的說明走查常見的場景，例如，具有標準取值的用例標準流。鼓勵他提出問題和發(fā)表評論(pínglùn)。把這些問題和評論記錄下來。另一種有些被高估的展示原型的方法是執(zhí)行使用測試。在使用測試中，實際用戶使用原型執(zhí)行實際任務。27清華大學出版社共三十二頁8.6 界面設計的評估(pínɡɡū)用戶界面領域已經(jīng)開始逐步成熟起來，許多工程的復雜性、規(guī)模以及重要程度都已經(jīng)有了很大的提高。對系統(tǒng)的測試評估必不可少。首先，評估計劃必須包含長期持續(xù)測試的方法，以便界面的整個生命周期里出現(xiàn)的各種問題進行不斷的評估和修正。第二(dìèr)，雖然問題可能會不斷地出現(xiàn)，但在適當?shù)臅r候，必須果斷的完成原型測試并交付產(chǎn)品。第三，必須為關(guān)鍵系統(tǒng)的界面設計，開發(fā)出特別的評估計劃，例如核反應堆等系統(tǒng)的人機界面。有效的設計評估包括專家評審，可用性測試。28清華大學出版社共三十二頁專家評審(pínɡshěn)的方法專家評審的方法包括：啟發(fā)式評審：評審人員對界面進行評判，以便使其余一系列的設計啟發(fā)規(guī)則相符合，如果評審人員熟悉這些規(guī)則并能夠理解應用，那將會評審非常有利。指導文檔評審：檢查所涉及的界面與組織內(nèi)的指導文檔或者其它的一些指導文檔是否相符。一致性檢查：檢查所有同類界面的一致性，檢查內(nèi)容包括實際界面中的術(shù)語、顏色、布局、輸入輸出格式等與培訓材料或者在線幫助是否一致。認知嘗試：專家模仿用戶使用界面執(zhí)行典型的任務。以執(zhí)行頻率高的任務作為起點進行嘗試，但執(zhí)行較少的關(guān)鍵性任務，如錯誤恢復等也都要嘗試到。正式的可用性評審：專家們組織一場討論，整個設計小組的成員(chéngyuán)也參與其中，仲裁設計的利弊。29清華大學出版社共三十二頁界面設計的評估(pínɡɡū)

可用性測試可以要求用戶完成一系列任務，對用戶的完成過程進行記錄，在對記錄進行評審。可以給設計人員很大的啟發(fā)，及時發(fā)現(xiàn)缺陷并