【文章內(nèi)容簡介】 號來描述程序應(yīng)執(zhí)行的功能?！盾浖こ獭返谖逭聦W(xué)習輔導(dǎo) 數(shù)據(jù)是軟件的重要組成部分。在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，問題的結(jié)構(gòu)層次清楚，輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和內(nèi)部存儲信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系，面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計方法就是利用這些結(jié)構(gòu)作為軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。Jackson系統(tǒng)開發(fā)(JSD，Jackson System Development)方法是一種典型的面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計方法。早期的Jackson方法用于小系統(tǒng)的設(shè)計，稱之為Jackson結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法，簡稱JSP方法。它是按輸入、輸出和內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行軟件設(shè)計的，即把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述映射成程序結(jié)構(gòu)描述。若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)有重復(fù)子結(jié)構(gòu)，則對應(yīng)程序一定有循環(huán)；若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有選擇性子結(jié)構(gòu)，則對應(yīng)程序一定有判定，以此揭示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)系，設(shè)計出反映數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序結(jié)構(gòu)。但是，當把JSP方法用于大系統(tǒng)設(shè)計時：就會出現(xiàn)大量復(fù)雜的難以對付的結(jié)構(gòu)沖突。因此，促使Jackson提出了JSD方法，即Jackson系統(tǒng)開發(fā)方法。JSD方法以活動(即事件)為中心，一連串活動的順序組合構(gòu)成進程。系統(tǒng)模型抽象為一組以通信方式互相聯(lián)系的進程。 進程模型在許多情況下，從現(xiàn)實世界的活動抽象而形成系統(tǒng)模型時，時序往往是一個必須要考慮的重要因素。每一個活動的發(fā)生必須遵守一定的時間順序。因此，在相應(yīng)的系統(tǒng)模型抽象中，自然也就必須要關(guān)注到這些活動發(fā)生的先后次序。進程就是依一定次序安排的一串活動。JSD的系統(tǒng)模型是互相通信的一組進程的集合。進程間的通信可采用三種方式：(1)進程活動同步發(fā)生。(2)通過數(shù)據(jù)流通道發(fā)送/接收活動發(fā)生。(3)訪問公用存儲信息。這樣建立的JSD進程模型不能直接在計算機上運行，因為可能出現(xiàn)太多的進程和太長的進程生存期，會使系統(tǒng)模擬無法實現(xiàn)。因此，需要確認模型，預(yù)先提出一些初始條件，把系統(tǒng)模型控制在一定限度的范圍，便之能夠有效地在計算機上運行。 JSD方法的步驟JSD方法實際上是支持軟件分析與設(shè)計的一組連續(xù)的技術(shù)步驟：(1)實體動作分析：從問題的描述中，提取軟件系統(tǒng)要產(chǎn)生和運用的實體(人、物或組織)，以及現(xiàn)實世界作用于實體上的動作(事件)。(2)實體結(jié)構(gòu)分析：把作用于實體的動作或由實體執(zhí)行的動作，按時間發(fā)生的先后次序排序，構(gòu)成進程，并用一個層狀的Jackson結(jié)構(gòu)圖表示。(3)定義初始模型：把實體和動作表示成一個進程模型，定義模型與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。模型系統(tǒng)的規(guī)格說明可用系統(tǒng)規(guī)格說明圖(SSD，System Specification Diagram)來表示。(4)功能描述：說明與已定義的動作相對應(yīng)的功能，為已定義的動作加入功能函數(shù)。(5)決定系統(tǒng)時間特性：對進程加入時間因素，對進程調(diào)度特性進行評價和說明。　(6)實現(xiàn)：設(shè)計組成系統(tǒng)的硬件和軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)的原型?！SD方法的前三步屬于需求分析階段，后三步屬于設(shè)計階段。 實體動作分析分析實體的動作，需要從一段用簡單的自然語言給出的問題描述(通常是一個段落)入手。當選定了實體和動作的時候，實際上已經(jīng)把要開發(fā)系統(tǒng)的范圍劃定了。 實體結(jié)構(gòu)分析在JSD方法中，實體的結(jié)構(gòu)通過在一段時間內(nèi)的動作來描述實體的歷史情況。 定義初始模型以上兩步只是現(xiàn)實世界的一種抽象描述，完成的工作計有，選定實體和動作，并用結(jié)構(gòu)圖建立了他們之目的關(guān)系。這一步則要對系統(tǒng)構(gòu)造規(guī)格說明，使其成為現(xiàn)實世界的模型。規(guī)格說明可用系統(tǒng)規(guī)格說明圖(SSD)表示。 功能描述Jackson系統(tǒng)開發(fā)方法中功能描述的目的是利用數(shù)據(jù)流連接和狀態(tài)向量連接，把已定義的功能進程連接到系統(tǒng)模型進程，從而擴充系統(tǒng)規(guī)格說明圖。在Jackson系統(tǒng)開發(fā)方法中定義了三種功能：(1)嵌入功能：此功能把操作分配(或?qū)懭?到模型進程的結(jié)構(gòu)正文內(nèi)。(2)強制功能，此功能檢查模型進程的狀態(tài)向量，并給出輸出結(jié)果。(3)交互功能：此功能檢查模型進程的狀態(tài)向量，寫入一個施加于模型進程活動的數(shù)據(jù)流，或引入一個寫出結(jié)果的操作。功能進程的輸出就是系統(tǒng)的輸出，可以是報告、對硬件設(shè)備的命令、或者任何其他的輸出信息。 決定系統(tǒng)時間特性在這個JSD步驟中，設(shè)計人員將定義系統(tǒng)的時間限制。前幾步設(shè)計步驟已建立了一個由順序的進程組成的系統(tǒng)，而在此系統(tǒng)中的順序的進程則通過數(shù)據(jù)流及直接檢查狀態(tài)向量進行通信。進程的相對調(diào)度將是不確定的。一種能夠用于同步進程的機制叫做時間間隔標志(Time Grain Marker，簡稱TGM)。它是一個數(shù)據(jù)記錄，表明一個特別時間間隔的存在。 實現(xiàn)　用JSP方法得到的程序或進程結(jié)構(gòu)圖，一般都需要求精和優(yōu)化。因為這種方法是從輸入輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)圖，因此有些中間處理過程在結(jié)構(gòu)圖中反映不出來。在求精過程中，可以對結(jié)構(gòu)圖進行改進和細化，使之完整和易于實現(xiàn)?！盾浖こ獭返诹聦W(xué)習輔導(dǎo) 軟件的用戶界面作為人機接口起著越來越重要的作用。它的好壞直接影響到軟件的壽命。具有友好用戶界面的軟件對于用戶來說，無疑是一種享受。用戶會毫不猶豫地選擇它，即使另一個軟件可能在功能、性能方面與它類似。 用戶界面應(yīng)具備的特性用戶界面，作為軟件的重要組成部分，應(yīng)當具備以下三方面的特性。 可使用性用戶界面的可使用性是用戶界面設(shè)計最重要的也是最基本的目標。它包括：(1)使用的簡單性：用戶界面應(yīng)能方便地處理各種經(jīng)常進行的交互對話。問題的輸入格式應(yīng)當易于理解，附加的信息量少；能直接處理指定媒體上的信息和數(shù)據(jù)，且自動化程度高；操作簡便；能按用戶要求的表格或圖形輸出，或反饋計算結(jié)果到用戶指定的媒體上。(2)用戶界面中所用術(shù)語的標準化和一致性：所有專業(yè)術(shù)語都應(yīng)標準化；軟件技術(shù)用語應(yīng)符合軟件工程規(guī)范；應(yīng)用領(lǐng)域的術(shù)語應(yīng)符合軟件面向?qū)I(yè)的專業(yè)標準；在輸入、輸出說明里，同一術(shù)語的涵義應(yīng)完全一致。(3)擁有HELP幫助功能：用戶應(yīng)能從HELP功能中獲知軟件系統(tǒng)的所有規(guī)格說明和各種操作命令的用法，HELP功能應(yīng)能聯(lián)機調(diào)用，為用戶隨時提供幫助信息。(4)快速的系統(tǒng)響應(yīng)和低的系統(tǒng)成本：在使用較多硬件設(shè)備并與許多其他軟件系統(tǒng)聯(lián)結(jié)時，會引入較大的系統(tǒng)開銷。用戶界面應(yīng)在此情況下有較快的響應(yīng)速度和較小的系統(tǒng)開銷。(5)用戶界面應(yīng)具有容錯能力：即應(yīng)當具有錯誤診斷、修正錯誤以及出錯保護的功能。 靈活性(1)考慮到用戶的特點、能力、知識水平，應(yīng)當使用戶界面能夠滿足不同用戶的要求。因此，對不同的用戶，應(yīng)有不同的界面形式。其運行抉擇和涉及到的復(fù)雜算法對初學(xué)者可以是隱蔽的，他們可以不考慮抉擇和算法問題而正常使用這個軟件；但對于高級用戶，可保留實施運行抉擇和選擇算法的權(quán)利。(2)用戶可以根據(jù)需要制定和修改界面方式。在需要修改和擴充系統(tǒng)功能的情形下，能夠提供動態(tài)的對話方式，如修改命令、設(shè)置動態(tài)的菜單等等。(3)系統(tǒng)能夠按照用戶的希望和需要，提供不同詳細程度的系統(tǒng)響應(yīng)信息，包括反饋信息、提示信息、幫助信息、出錯信息等等。(4)與其他軟件系統(tǒng)應(yīng)有標準的界面。 復(fù)雜性和可靠性(1)用戶界面的復(fù)雜性：用戶界面的規(guī)模和組織的復(fù)雜程度就是界面的復(fù)雜性。在完成預(yù)定功能的前提下，應(yīng)當使得用戶界面越簡單越好。但也不是把所有功能和界面安排成線性序列就一定簡單。(2)用戶界面的可靠性：用戶界面的可靠性是指無故障使用的間隔時間。用戶界面應(yīng)能保證用戶正確、可靠地使用系統(tǒng)，保證有關(guān)程序和數(shù)據(jù)的安全性。 用戶界面設(shè)計的任務(wù)分析這一部分工作應(yīng)與軟件系統(tǒng)的需求分析同步進行。它包括用戶特性分析、用戶工作分析、記錄用戶有關(guān)系統(tǒng)的概念和術(shù)語、確定界面類型等4個步驟。用戶界面是適應(yīng)人的需要而建立的，因此，首先需要弄清的是什么類型的用戶將要使用這個界面。用戶特性分析的目的是要詳細了解所有用戶的技能和經(jīng)驗，以便能夠預(yù)測他們對不同的界面設(shè)計會做出什么反應(yīng)，針對用戶的能力設(shè)計或更改界面。(1)用戶類型：通常，用戶可以分為4種類型。1)外行型：從未用過計算機的用戶。他們不熟悉計算機操作，對系統(tǒng)很少或毫無認識。2)初學(xué)型：對計算機有一些經(jīng)驗，但對新系統(tǒng)不熟悉的用戶。他們需要相當多的支持。3)熟練型：對一個系統(tǒng)有相當多的經(jīng)驗，能夠熟練操作的用戶。他們需要比初學(xué)者較少支持的、可直接迅速進入運行的、經(jīng)濟的界面。但是，熟練型的用戶不了解系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此，們不能糾正意外錯誤，不能擴充系統(tǒng)能力，但他們擅長操作一個或多個任務(wù)。4)專家型：這一類用戶與熟練型用戶相比，他們了解系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)造，有關(guān)于系統(tǒng)工作機制的專業(yè)知識，具有維護和修改基本系統(tǒng)的能力。專家型要求為他們提供能夠修改和擴充系統(tǒng)能力的復(fù)雜的界面。(2)用戶特性度量用戶特性的度量與期望的用戶使用模式及用戶群體能力有關(guān)。主要的衡量標準如下:1)用戶使用的頻度：即系統(tǒng)是否經(jīng)常使用。如果系統(tǒng)不經(jīng)常使用，或者使用的間隔時間比較長，就需要一個有更多幫助的用戶界面。2)用戶需要自由選用界面的情況：系統(tǒng)功能的使用，可以是強制的，也可以是自由選擇的。因此，所有的界面都應(yīng)當是良好的，對于可能自由選用的界面，就更應(yīng)當使用戶使用方便，更具吸引力。3)用戶對計算機的熟悉程度：多數(shù)用戶具有一些計算機的使用經(jīng)驗，但程度不同。對計算機的熟悉程度決定了要使用戶達到熟練程度需要多少訓(xùn)練。4)用戶知識：有些用戶已有相當多的計算機編程和操作的知識。這些專家型用戶有能力擴展一個系統(tǒng)與其界面的功能，因此，他們需要一種靈活的可編程的或命令語言的界面以滿足他們的要求。5)用戶思維能力：這是對用戶的綜合知識和智力的衡量。用于判斷用戶能自行處理的界面的復(fù)雜程度，以及能期望用戶學(xué)到多少有關(guān)界面的知識。6)用戶的生理能力和技能：用戶群體的生理特征主要是指人的視覺、聽覺、認知及記憶等方面的特點。因此，應(yīng)該在這一方面去收集信息。特別在設(shè)計中出現(xiàn)新的設(shè)備和工作環(huán)境時，更需要考慮如何去滿足用戶的要求。有關(guān)的技能包括鼠標、鍵盤、光筆等的使用技能等。用戶群體的度量可以用打分的辦法來簡單地度量。平均值反映用戶群體的平均特性，而標準偏差反映用戶群體的差異大小，主要用于判斷用戶界面對不同類型的用戶的適應(yīng)范圍。 用戶工作分析用戶工作分析，也稱為任務(wù)分析。它是系統(tǒng)內(nèi)部活動的分解。用戶工作分析與需求分析中結(jié)構(gòu)化分析的方法類似，采用自頂向下，逐步進行功能分解。與常規(guī)的功能分解不同的是，所有的系統(tǒng)任務(wù)，包括與人相關(guān)的活動，都要考慮在內(nèi)。系統(tǒng)的功能分解，可以用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典描述。其中，每一個加工相當于一個功能，也就是一個任務(wù)。任務(wù)可以由一組動作構(gòu)成，它們規(guī)定了為實現(xiàn)該任務(wù)所必須的一系列活動。任務(wù)的細節(jié)可以使用結(jié)構(gòu)化英語來表達。它描述了動作完成的序列及在完成動作時的所有例外情況。 用戶模型和觀點(1)用戶模型與用戶觀點建立用戶的思維模型，是為了幫助建立設(shè)計者界面模型。通常有以下幾種:1)理論認知模型：由心理學(xué)家建立的模型，目的是要了解人的思維過程。2)用戶知識模型：該模型是想捕捉一定范疇內(nèi)的知識以及類型之間的聯(lián)系。模型由每個用戶的知識來建立，用遍歷知識網(wǎng)絡(luò)的方法來評價用戶如何學(xué)習。在自適應(yīng)的界面中，模型根據(jù)計劃和步驟來描述用戶的知識，這些模型被編入網(wǎng)絡(luò)中。3)用戶特性模型：這些模型主要依據(jù)在此節(jié)所描述的技能和能力對用戶進行分類，它們也被稱為用戶外觀。4)用戶任務(wù)模型：指用戶根據(jù)任務(wù)的功能和操作次序，構(gòu)想該任務(wù)的概念。通過它，可以了解用戶知道多少有關(guān)系統(tǒng)操作的知識，用戶期望系統(tǒng)應(yīng)當如何工作等等。一個界面如果與用戶預(yù)想的實現(xiàn)、操作的想法一致，它就容易為用戶接受。5)用戶觀點：指系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的用戶模型。是用戶描述和設(shè)想現(xiàn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法，它可以用圖形化的方式表示，也可以用語言方式表示。用戶模型可以根據(jù)以往的對系統(tǒng)的了解和對相似的系統(tǒng)的知識來建立。當初次接觸到一個系統(tǒng)時，用戶模型可能不明確，但隨著經(jīng)驗的積累，它就會健全完善起來。界面設(shè)計者的責任就是使界面盡可能與用戶原來的模型一致。如果原來沒有模型，那么就要給出一個新的系統(tǒng)模型，并且使用戶盡可能容易地適應(yīng)新的系統(tǒng)模型。(2)任務(wù)模型任務(wù)模型包括靜態(tài)的和動態(tài)的兩種。系統(tǒng)的靜態(tài)模型就是對象關(guān)系模型，用于展現(xiàn)界面的結(jié)構(gòu)設(shè)計；系統(tǒng)的動態(tài)模型是對系統(tǒng)操作或與會話設(shè)計有關(guān)的對象的動態(tài)行為的描述。模型由一些結(jié)構(gòu)組成，既要依據(jù)靜態(tài)的對象與其關(guān)系，又要依據(jù)活動的過程順序。用戶模型還可以分為設(shè)計者的用戶模型和用戶期望的用戶模型。前者是設(shè)計者認為的用戶對系統(tǒng)的期望，后者是用戶對系統(tǒng)的期望。必須使它們一致起來。 用戶界面任務(wù)和工作設(shè)計任務(wù)和工作設(shè)計的目的在于創(chuàng)造用戶的工作環(huán)境。通常，任務(wù)應(yīng)組織得與人的能力相適應(yīng)。既不能完全由非常復(fù)雜的步驟組成，也不能太過簡單而使操作者感到厭煩。從理論上講，任務(wù)的組織應(yīng)當能夠給用戶提供發(fā)揮他們的才能的機會，而不是超出他們的能力。 任務(wù)分配在每個任務(wù)中，動作要分配給計算機、用戶或者二者。一般地，用戶承擔需要創(chuàng)造、判斷和探索的任務(wù)，而計算機承擔重復(fù)檢查、計算和數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)恢復(fù)和決策支持則是混合任務(wù)。這些混合的任務(wù)需要通過人和計算機交互來共同完成，因此需要進一步細化，以確定人和計算機怎樣組成。 方式和工作設(shè)計工作方式有兩種，(1)由一個人單獨完成一個系統(tǒng)的目標。(2)任務(wù)進展跟蹤。確定命令在系統(tǒng)中什么地方、確定關(guān)鍵的延遲命令、調(diào)查拖延的原因、提出解決的建議等。 界面設(shè)計的基本類型 界面設(shè)計類型如果從用戶與計算機交互的角度來看，用戶界面設(shè)計的類型主要有問題描述語言、數(shù)據(jù)表格、圖形與圖標、菜單、對話、以及窗口等等。每一種類型都有不同的特點和性能。在選用界面形式的時候，應(yīng)當考慮每種類型的優(yōu)點和限制。從幾方面來考察、抉擇：使用的難易程度：對于沒有經(jīng)驗的用戶，該界面使用的難度有多大。學(xué)習的難易程度：學(xué)習該界面的命令和功能的難度有多大。操作速度：在完成一個指定操作時，該界面在操作步驟、擊鍵和反應(yīng)時間等方面效率有多高。復(fù)雜程度：該界面提供了什么功能、能否用新的方式組合這些功能以增強界面功能?？刂疲喝藱C交互時，是由計算機還是由人發(fā)起和控制對話。開發(fā)的難易程度：該界面設(shè)計是否有難度、開發(fā)工作量有多大。通常，一個界面的設(shè)計使用了一種以上的設(shè)計類型，每種類型與一個或一組任務(wù)相匹配。 菜單 (Menu)菜