OOAD第8章人机交互部分的设计CUMT

1、计算机网络课件 制作人：谢希仁张 磊 博士 副教授第8章 人机交互部分的设计面向对象分析与设计Object-Oriented Analysis and Design课件制作人：谢希仁课件制作人：谢希仁控制接口部分控制接口部分问题域问题域部分部分数据管理部分数据管理部分人机交互部分人机交互部分 OSF/Motif人机交互部分人机交互部分 X-Window人机交互部分人机交互部分 MS-Windows把人机交互部分作为系统中一个独立的组成部分，把人机交互部分作为系统中一个独立的组成部分，进行分析和设计，有利于隔离界面支持系统的变化进行分析和设计，有利于隔离界面支持系统的变化对问题域部分的影响对问题

2、域部分的影响8.1 什么是人机交互部分什么是人机交互部分课件制作人：谢希仁8.2 人机交互部分的需求分析人机交互部分的需求分析对使用系统的人进行分析对使用系统的人进行分析以便设计出适合其特点的交互方式和界面表现形式；对人和机器的交互过程进行分析对人和机器的交互过程进行分析核心问题是人如何命令系统，以及系统如何向人提交信息。课件制作人：谢希仁1、分析与系统交互的人、分析与系统交互的人人员参与者人员参与者人对界面的需求，不仅在于人机交互的内容，而且在于他们对界面表现形式、风格等方面的爱好。前者是客观需求客观需求，对谁都一样；后者是主观主观需求需求，因人而异。(1)列举所有的人员参与者(2)调查研究

3、(3)区分人员类型(4)统计（或估算）各类人员的比例(5)了解使用者的主观需求 (6) 按照一定的准则进行折中与均衡 课件制作人：谢希仁2、从、从use case分析人机交互分析人机交互use case的构成的构成参与者的行为和系统行为按时序交替出现，左右分明。形成交叉排列的段落。每个段落至少含有一个输入语句或输出语句；有若干纯属参与者自身或系统自身的行为陈述；可能包含一些控制语句或括号。抽取方法：抽取方法：删除所有与输入、输出无关的语句和不再包含任何内容的控制语句与括号，剩下的就是对一个参与者（人）使用一项系统功能时的人机交互描述。课件制作人：谢希仁收款员收款（收款员收款（use caseu

4、se case）输入开始本次收款的命令；作好收款准备，应收款总数置为0，输出提示信息；forfor 顾客选购的每种商品 dodo 输入商品编号； ifif 此种商品多于一件 thenthen 输入商品数量 end ifend if；检索商品名称及单价；货架商品数减去售出数；ifif 货架商品数低于下限 thenthen 通知供货员请求上货end ifend if；计算本种商品总价并打印编号、名称、数量、单价、总价；总价累加到应收款总数；end forend for；打印应收款总数；输入顾客交来的款数；计算应找回的款数，打印以上两个数目，收款数计入账册。 （a）一个use case的例子收款员收

5、款（人机交互）收款员收款（人机交互）输入开始本次收款的命令；输出提示信息；for 顾客选购的每种商品 输入商品编号； if 此种商品多于一件 then 输入商品数量 end if；打印商品编号、名称、数量、单价、总价；end for；打印应收款总数输入顾客交来的款数打印交款数及找回款数；（b）人机交互描述 从use case提取人机交互描述课件制作人：谢希仁易学、易用、操作方便易学、易用、操作方便 尽量保持一致性尽量保持一致性 及时提供有意义的反馈及时提供有意义的反馈 使用户的注意力集中在当前的任务上而不是界使用户的注意力集中在当前的任务上而不是界面上面上 尽量减少用户的记忆尽量减少用户的记忆

6、 具有语境敏感的帮助功能具有语境敏感的帮助功能 减少重复的输入和操作减少重复的输入和操作 对用户的操作具有容错性对用户的操作具有容错性 ,如如UNDO防止灾难性的错误防止灾难性的错误 其它：如艺术性、趣味性、风格、视感等其它：如艺术性、趣味性、风格、视感等8.3 人机界面的设计准则人机界面的设计准则课件制作人：谢希仁n系统响应时间系统响应时间n时间长度时间长度n时间易变时间易变n用户帮助设施用户帮助设施n在用户与系统交互期间，是否能随时获取系在用户与系统交互期间，是否能随时获取系统任何功能的帮助信息统任何功能的帮助信息n用户怎么用户怎么请求请求帮助？帮助？n怎么怎么显示显示帮助信息？帮助信息？

7、n用户如何用户如何返回返回正常的交互方式？正常的交互方式？n怎么怎么组织组织帮助信息？帮助信息？课件制作人：谢希仁n出错信息处理出错信息处理n提示错误的语言简洁易懂。提示错误的语言简洁易懂。n能提供从错误中恢复的建设性意见。能提供从错误中恢复的建设性意见。n指明错误可能导致的负面后果。指明错误可能导致的负面后果。n应伴随听觉、视觉上的提示。应伴随听觉、视觉上的提示。n不能带有指责色彩。不能带有指责色彩。n命令交互命令交互n每个菜单项是否都有对应的命令？每个菜单项是否都有对应的命令？n命令的形式？命令的形式？n命令记忆难度？命令记忆难度？n用户能否定制命令？用户能否定制命令？课件制作人：谢希仁n

8、审美和可用性 界面色彩搭配，布局合理 可用性指用户在使用过程中的方便性、简单性、有效性、可靠性和快捷性等。课件制作人：谢希仁用户界面的评价n一般说，针对界面可用性进行评价。n可用性属性课件制作人：谢希仁一、输入与输出设计（1）输入的细化输入步骤的细化输入设备的选择输入信息表现形式的选择(命令，数据)（2）输出的细化输出步骤的细化输出设备的选择输出信息表现形式的选择8.4 人机界面的人机界面的OO设计设计课件制作人：谢希仁二、命令的组织二、命令的组织不受欢迎的命令组织方式：不受欢迎的命令组织方式：（1）一条命令含有大量的参数和任选项（2）系统有大量命令，不加任何组织和引导基本命令：基本命令：使用

9、一项独立的系统功能的命令。（提取后的用况）命令步：命令步：在执行一条基本命令的交互过程中所包含的具体输入步骤。高层命令：高层命令：如果一条命令是在另一条命令的引导下被选用的，则后者称作前者的高层命令。命令的组织措施命令的组织措施分解与组合分解与组合（1）分解：将一条含有许多参数和选项的命令分解为若干命令步（2）组合：将基本命令组织成高层命令，从高层命令引向基本命令课件制作人：谢希仁（a a） 线性结构线性结构（b b） 树型结构树型结构（c c） 半序网状结构半序网状结构（d d） 一般网状结构一般网状结构基本命令及其基本命令及其命令步的结构命令步的结构课件制作人：谢希仁高层命令及其结构高层命

10、令及其结构按功能组织：如文件下有：创建、打开、关闭、打按功能组织：如文件下有：创建、打开、关闭、打印、删除等。印、删除等。按子系统组织：如文本编辑子系统、编译自系统。按子系统组织：如文本编辑子系统、编译自系统。课件制作人：谢希仁两层命令之间的两层命令之间的输出信息结构输出信息结构反馈信息处理结果提示信息反馈信息处理结果处理结果提示信息提示信息处理结果提示信息提示信息课件制作人：谢希仁反馈信息：需较长时间执行命令反馈信息：需较长时间执行命令。处理结果，可能不需要。处理结果，可能不需要。提示信息：对下一步可输入提示信息：对下一步可输入的命令的提示。的命令的提示。课件制作人：谢希仁在建立命令树时，应

11、遵循如下策略：在建立命令树时，应遵循如下策略：n 把使用最频繁的命令放在前面，按照用户的工作把使用最频繁的命令放在前面，按照用户的工作步骤进行排列。步骤进行排列。n 在命令中发现整体在命令中发现整体-部分模式，以帮助对命令的组部分模式，以帮助对命令的组织与分块。织与分块。n 每层命令的个数应遵循每层命令的个数应遵循7+2原则，命令的层次深原则，命令的层次深度尽量要控制在三层以内。度尽量要控制在三层以内。课件制作人：谢希仁 1、选择界面支持系统(窗口系统、图形用户界面、可视化编程环境）2、设计报表及报告.对要生成的报表和报告格式等进行设计。每一种报表或报告应对应于一个类。 3、设计诸如安全/登录

12、、设置和业务功能之类的窗口。 每一种窗口对应于一个类。4、在窗口中，按照命令的逻辑层次，部署所需要的元素，如菜单、工作区和对话框等。窗口中的部件元素对应窗口类的部分类，部分类与窗口类形成聚合关系。 5发现窗口类间的共性以及部件类间的共性，定义较一般的窗口类和部件类，分别形成窗口类间以及部件类间的泛化关系。 三、用三、用OO概念表达所有的界面成分概念表达所有的界面成分课件制作人：谢希仁6.用类的属性表示窗口或部件的静态特征，如尺寸、位置、颜色和选项等。 7.用操作表示窗口或部件的动态特征，如选中、移动和滚屏等。有的操作要涉及到问题域中的类。8.发现界面类之间的联系，在其间建立关联。必要时，进一步

13、地绘制用户与系统会话的顺序图。 课件制作人：谢希仁 9. 建立界面类与问题域类之间的联系。有些界面对象要与问题域中的对象进行通讯，故要对二者之间的通讯进行设计。在具体设计时，设计人员应该注意以下几点： (a)人机界面只负责输入与输出和窗口更新这样的工作，并把所有面向问题域部分的请求转发给问题域部分，即在界面对象中不应该对业务逻辑进行处理。 (b)一种常见的作法是，问题域部分的对象不应该主动发起与界面部分对象之间的通讯，而只能对界面部分对象进行响应，也就是说，只有界面部分的对象才能访问问题域部分的对象。通常把界面对象向问题域部分对象传输的信息或发布命令看作是“请求”，而把从问题域部分对象向界面部

14、分对象传输的信息看作是“回应”或“通知”。 (c)尽量减少界面部分与问题域部分的耦合。由于界面是易变的，从易于维护和易于复用的角度出发，问题域部分和界面部分应该是低耦合的。 课件制作人：谢希仁问题域部分人机交互部分 也可以通过在人机交互部分和问题域部分之间增加控制器或协调类的方式解决这种问题，如可采用下面将要讲述的出版-订阅模式，还有一些相关的模式 课件制作人：谢希仁例题：出版例题：出版-订阅模式（观察者模式）订阅模式（观察者模式）解决问题域中的对象 对界面层对象的访问问题。出版者出版者订阅者订阅者管理者管理者1111.*有变化时，向管理者发布事件。维护出版者和订阅者间的映射，把出版者发布信息

15、，利用参数通知给订阅者。向管理者订阅事件。a=50%b=30%c=20%课件制作人：谢希仁Observer (观察者)模式用于定义对象间的一对多的依赖关系，当一个对象发生变化并对外发布消息时，所有依赖它的对象都将得到通知并可进行更新。后一句话中的那组对象是观察者，它们要在发布消息的对象中进行登记（订阅），以便在发布消息时能找到它们。该模式也称为发布订阅（Publish-Subscribe）模式。 课件制作人：谢希仁采用观察者模式，要在发布消息的对象中设立增减观察者对象的操作，对于观察者对象要建立一个统一的用于接收消息的接口。 益处：观察者发生变化时，只须在发布消息的对象中增减对象标识即可，而不需进行