【正文】 接的感官美感外，還有很大一部分美感是間接的，它們存在于人們的使用體驗(yàn)中，例如方便，實(shí)用等。 Sonique軟件的幾種界面人們經(jīng)常搞不清楚什么情況下應(yīng)該追求“一致性”或“個(gè)性化”。在娛樂領(lǐng)域的軟件中，有個(gè)性化的界面自然比泯然于眾的界面更具有吸引力。例如商業(yè)軟件習(xí)慣于設(shè)置F1鍵為幫助熱鍵，如果某個(gè)設(shè)計(jì)者別出心裁地讓F1鍵成為程序終止的熱鍵，那么在用戶渴望得到幫助而伸手擊F1鍵的一剎那，他的工作就此完蛋。合適性差的界面只會(huì)給軟件帶來(lái)厄運(yùn)。例如一些軟件開發(fā)者喜歡為其作品加一段動(dòng)畫演示，以便吸引更多用戶的關(guān)注。所以界面的合適性是界面美的首要因素，它提醒設(shè)計(jì)者不要片面追求外觀漂亮而導(dǎo)致失真或華而不實(shí)。界面的美充分體現(xiàn)了人機(jī)交互作用中人的特性與意圖，越來(lái)越多的用戶將通過具有吸引力而令人愉快的人機(jī)界面與計(jì)算機(jī)打交道。隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了第二代直接操縱的界面。從人機(jī)界面發(fā)展歷史與趨勢(shì)上可以看出人們對(duì)界面美的需求，以及美在界面設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向作用。但它同時(shí)又很現(xiàn)實(shí)，以致人人都可以去欣賞和感受界面美，并且挑剔美中之不足。 界面設(shè)計(jì)中美的需求與導(dǎo)向作用人們對(duì)美的向往和追求是與生俱有的。我覺得還不過癮，就寫了一篇“用戶界面設(shè)計(jì)美學(xué)”的短文[林銳 1997]。他雖然也不懂鋼琴，卻從欣賞書法的角度設(shè)法解釋如何欣賞音樂。因?yàn)樗鷩寰哦未蚱古仪?，跟乒乓球冠軍下圍棋。?）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法為應(yīng)用服務(wù)。（2）與開銷和收益有關(guān)的是時(shí)間——空間的權(quán)衡。如果使用簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)就能夠達(dá)到性能目標(biāo)時(shí)，選用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是沒有道理的。一般說來(lái)，代價(jià)是由一個(gè)關(guān)鍵資源例如時(shí)間或空間來(lái)評(píng)估的。一個(gè)算法如果能在所要求的資源限制（Resource Constraints）范圍內(nèi)將問題解決好，則稱這個(gè)算法是有效率（Efficient）的。大多數(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)系在設(shè)置課程時(shí)，都重視學(xué)習(xí)基本的軟件工程原理，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，可以讓我們編寫出高效率的程序。“封閉性”也是需要的，因?yàn)槲覀儾荒艿鹊酵耆莆战鉀Q問題的信息后再把程序做成別人能用的模塊。從字面上看，讓模塊具有“封閉——開放性”是矛盾的，但這種特征在軟件開發(fā)過程中是客觀存在的。模塊間沒有信息傳遞時(shí)，屬于非直接耦合。此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化將使相關(guān)的模塊發(fā)生變化。（3）控制耦合。當(dāng)一個(gè)模塊直接修改或操作另一個(gè)模塊的數(shù)據(jù),或者直接轉(zhuǎn)入另一個(gè)模塊時(shí)，就發(fā)生了內(nèi)容耦合。（7）功能內(nèi)聚。（5）通信內(nèi)聚。（3）時(shí)間內(nèi)聚。（2）邏輯內(nèi)聚。內(nèi)聚和耦合是密切相關(guān)的，與其它模塊存在強(qiáng)耦合的模塊通常意味著弱內(nèi)聚，而強(qiáng)內(nèi)聚的模塊通常意味著與其它模塊之間存在弱耦合。[Rogerson 1999] 美國(guó)也許是世界上丑聞最多的國(guó)家，因?yàn)樗非竺裰鳎欢谩半[藏信息”。一個(gè)模塊僅提供有限個(gè)接口（Interface），執(zhí)行模塊的功能或與模塊交流信息必須且只須通過調(diào)用公有接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。”這個(gè)故事告訴我們，如果不想讓壞事傳播開來(lái)，就應(yīng)該把壞事隱藏起來(lái)，“家丑不可外揚(yáng)”就是這個(gè)道理。但如果希望跑得快，那么邁左腳時(shí)一定要伸右臂甩左臂，邁右腳時(shí)則要伸左臂甩右臂。一個(gè)系統(tǒng)要完成某項(xiàng)任務(wù)，需要各個(gè)模塊相互配合才能實(shí)現(xiàn)，此時(shí)模塊之間就要進(jìn)行信息交流。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Web 服務(wù)器客戶機(jī) ASP Engine瀏覽器 HTTP 請(qǐng)求 查詢 HTTP 響應(yīng) “瀏覽器—Web 服務(wù)器—數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器”結(jié)構(gòu) 模 塊 設(shè) 計(jì)在設(shè)計(jì)好軟件的體系結(jié)構(gòu)后，就已經(jīng)在宏觀上明確了各個(gè)模塊應(yīng)具有什么功能，應(yīng)放在體系結(jié)構(gòu)的哪個(gè)位置。這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是：客戶機(jī)統(tǒng)一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶機(jī)端不存在維護(hù)的問題。不幸的是，當(dāng)?shù)诙€(gè)程序開始執(zhí)行時(shí)，它也找不到第一個(gè)程序（早已退出）。還需記住，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度要比人的操作速度高出許多數(shù)量級(jí)?？蛻魴C(jī)和服務(wù)器之間的通訊以“請(qǐng)求——響應(yīng)”的方式進(jìn)行?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)顯然的優(yōu)點(diǎn)：（1）以集中的方式高效率地管理通訊。很快地，貝爾系統(tǒng)的交換局就出現(xiàn)在各地。貝爾電話公司在1878年開辦了第一個(gè)交換局。那時(shí)期的電話必須一對(duì)一對(duì)地賣，用戶自己在兩個(gè)電話之間拉一根線。[Tanenbaum 1998]小 學(xué) （56年）碩 士（23年） 考上“舉人”時(shí)已五十多歲了本 科（4年） 復(fù)習(xí)報(bào)考“舉人”用了幾十年秀 才中 學(xué)（6年）私 塾博 士（34年） （a）從小學(xué)讀到博士存在的五個(gè)學(xué)習(xí)階段 （b）范進(jìn)的知識(shí)結(jié)構(gòu)舉人應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層主機(jī)A會(huì)話層傳輸層傳輸層主機(jī)B網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的OSI參考模型三、其它的層次結(jié)構(gòu)目前在大型商業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)中還流行一種包含中間件（Middleware）的層次結(jié)構(gòu)，[Jacobson 1997]。每一對(duì)相鄰層之間都有接口。數(shù)據(jù)不是從一臺(tái)機(jī)器的第n層直接傳送到另一臺(tái)機(jī)器的第n層。為了減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都按層（Layer）或級(jí)（Level）的方式組織。如同在軍隊(duì)中，上級(jí)可以命令下級(jí)，而下級(jí)不能命令上級(jí)。層次關(guān)系主要有兩種：上下級(jí)關(guān)系和順序相鄰關(guān)系。良好的體系結(jié)構(gòu)意味著普適、高效和穩(wěn)定。軟件開發(fā)最怕的就是需求變化，但“需求會(huì)發(fā)生變化”是個(gè)無(wú)法逃避的現(xiàn)實(shí)。（2）體系結(jié)構(gòu)在一定的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。一提起“房子”，我們的腦中馬上就會(huì)出現(xiàn)房子的印象（而不是地洞的印象）。漫畫家可以“幾筆”就把一個(gè)人畫出來(lái)，不管怎么美化或丑化，就是活像。據(jù)說上帝把所有的女士都設(shè)計(jì)成天使，可是天使們?cè)谙路矔r(shí)有些雙腳先著地，有些臉先著地。有鑒于此，我們應(yīng)該鼓勵(lì)女士多買化妝品（男士付錢）以獲得更好的界面。象人類追求心靈美和外表美那樣，軟件系統(tǒng)也追求（內(nèi)在的）功能強(qiáng)大和（外表的）界面友好。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分布在體系結(jié)構(gòu)和模塊中，它將協(xié)調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)功能。（2）模塊就如同人的器官，具有特定的功能?！疤煜挛骱蠲朗呛贾荨保昵疤K東坡大學(xué)士對(duì)西湖精采絕倫的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使杭州榮升為“天堂”，讓后人只剩下贊嘆和破壞的份了。Windows NT的一位系統(tǒng)設(shè)計(jì)師擁有8輛法拉利跑車，讓Microsoft公司的一些程序員十分眼紅。第五章 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是把需求轉(zhuǎn)化為軟件系統(tǒng)的最重要的環(huán)節(jié)?！彼晕覀円ΡＷC系統(tǒng)設(shè)計(jì)“根正苗紅”，把一切左傾、右傾的設(shè)計(jì)思潮消滅在萌芽狀態(tài)。即便你清楚客戶的需求，卻未必知道應(yīng)該設(shè)計(jì)什么樣的軟件系統(tǒng)——既能掙最多的錢又能讓客戶滿意。如果某個(gè)家伙的骨架是猴子，那么無(wú)論怎樣喂養(yǎng)和美容，這家伙始終都是猴子，不會(huì)成為人。（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法就如同人的血脈和神經(jīng)，它讓器官具有生命并能發(fā)揮功能。（4）用戶界面就如同人的外表，最容易讓人一見鐘情或一見惡心。想不到Windows系統(tǒng)竟然能興風(fēng)作浪，占去大半市場(chǎng)。在程序設(shè)計(jì)、測(cè)試、維護(hù)等環(huán)節(jié)還要做大量的工作，無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)出了差錯(cuò)，都會(huì)把好事搞砸了。 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)楊叔子院子曾這樣指點(diǎn)其弟子：文學(xué)中有科學(xué)，音樂中有數(shù)學(xué)，漫畫中有現(xiàn)代數(shù)學(xué)的拓?fù)鋵W(xué)。良好的體系結(jié)構(gòu)是普遍適用的，它可以高效地處理多種多樣的個(gè)體需求。如果13億中國(guó)人民每個(gè)人都要用特別的方式構(gòu)造奇異的房子，那么960萬(wàn)平方公里的土地將會(huì)變得千瘡百孔，終日不得安寧。由于我們的生活環(huán)境在地球上保持相對(duì)穩(wěn)定，以致于我們可以無(wú)憂無(wú)慮地吃飯和睡覺，壓根就意識(shí)不到自己是活生生的導(dǎo)彈。如果當(dāng)需求發(fā)生變化時(shí)，程序員不得不去修改軟件的體系結(jié)構(gòu)，那么這個(gè)軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是失敗的。高層的工作總是建立在低層的工作之上。一般地處于較高層次的學(xué)生應(yīng)該懂得所有低層次的知識(shí)，而處于低層次學(xué)生無(wú)法懂得所有高層次的知識(shí)。這種層次結(jié)構(gòu)的經(jīng)典之作是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的OSI參考模型。通話的規(guī)則就是第n層的協(xié)議。接收方則將數(shù)據(jù)和控制信息逐層向上傳遞。接口可以使得同一層能輕易地用某一