Человеко-машинное взаимодействие. Учебное пособие

7. ПИ Web-приложений и систем реального времени

7.1. Введение

Большинство принципов построения ПИ ориентированы на использование платформы Windows, как наиболее применяемой в мире, и на применение в типовых бизнес-приложениях. Вместе с тем, в настоящее время компьютеры находят широкое применение в иных предметных областях и с другими платформами. Особое распространение получают две сферы применения информационных технологий, в которых действуют противоположные правила работы:

Сеть Интернет. Здесь действует классический принцип демократии — «Разрешено все, что не запрещено». Типичный пример приложения для этой сферы — Web-приложение.

Системы управления реального времени. Здесь действует противоположный принцип — «Запрещено все, что не разрешено». Типичный пример приложения для этой сферы — автоматизированное рабочее место (АРМ).

7.2. Web-приложения

Первые Web-приложения из-за ограниченных технических возможностей аппаратных средств и пропускной способности каналов связи строились с использованием символьного интерфейса. В процессе развития все шире стал применяться графический интерфейс, сейчас он стал практи- чески повсеместным. Быстрое распространение WWW-систем связано с их полезностью человеку в получении информационных услуг, а также с простотой работы.

Âзависимости от структуры Web-документа различают:

Web-страница.

Web-сайт. Это набор Web-страниц одного тематического назначения. Например, Web-сайт корпорации содержит главную страницу и Web-страницы (или Web-сайты)подразделений.

Web-портал. Это набор Web-узлов разного тематического назначе- ния. Например, Web-портал города содержит главную страницу, Web-сайты для разных сфер, которые в свою очередь содержат вложенные Web-узлы.

Простота и эффективность работы в Интернет стали возможными после разработки специальных программ для работы в Интернете, называе-

61

7. ПИ Web-приложений и систем реального времени

мых браузерами. Наибольшее распространение получил браузер Internet Explorer, встроенный в операционную систему Windows.

Основные функции, решаемые современным браузером: Открытие и закрытие сеанса работы.

Ввод адресов информационных ресурсов.

Ожидание получения запрошенного документа.

Визуализация полученного документа.

Информация о проблемах (уважительные или неуважительные при- чины отказов).

Поиск в документе.

Сохранение документов.

Редактирование локальных документов.

Сохранение документа на локальных носителях.

Настройка браузера.

Работа с аппаратными средствами.

Дополнительные функции, решаемые современным браузером:

Электронная почта.

Видеоконференции.

Chat — электронный обмен символьными сообщениями в реальном времени.

Браузер использует два вида ПИ:

Внутренний, используемый им для визуализации своих действий и услуг. В этой части применены традиционные правила той операционной системы, под управлением которой браузер работает.

Внешний, который использует автор ресурса, к которому обратился пользователь. Браузер обязан наиболее точно воспроизвести замысел автора ресурса. Однако это не всегда удается. Одной из причин является отличие платформ, используемых у автора ресурса и клиента. Например, разница в правилах для операционных систем Windows и UNIX приводит к неодинаковости воспроизведения Web страниц.

Отметим важность исследований, выполняемых в последние годы по стандартизации средств, используемых в разработке сетевых приложений. Реальное влияние на этот процесс оказывают:

World Wide Web Consortium (W3C) — консорциум, созданный в 1994 году. Включает более 200 членов, представляющих интересы конечных пользователей.

Internet Engineering Task Force (IETF) — группа решения задач Интернета. Это «самоорганизованная группа людей, которая предлагает и оценивает новые Интернет технологии.

62

7.3. ПИ систем реального времени

International Organization for Standardization (ISO) — международная организации стандартизации. Это федерация национальных организаций, в нее входят около 100 стран.

Значительные усилия по стандартизации предпринимают и ведущие компании в области информационных технологий. Компания Sun создала даже свой язык программирования Java для поддержки Web-приложений. Заметную роль играет и комплекс Visual Studio.Net от Microsoft, позволяющий разрабатывать приложения, визуально одинаково отображаемые независимо от платформы.

Web-страница содержит компоненты ПИ:

пассивные элементы — текст, таблицы, графика, разделители, фреймы (автономные области страницы),

активные компоненты — кнопки, списки, сенсорные карты (графи- ческие элементы, иллюстрирующие объекты, на которые они ссылаются), формы (средства диалога с пользователем, служат для ввода данных путем заполнения готовых форм),

элементы эстетического оформления — фоновые изображения, звуковое сопровождение, анимационные эффекты,

средства навигации по документу,

ссылки на внешние ресурсы Интернета.

7.3. ПИ систем реального времени

С появлением технической возможности сопряжения ЭВМ с объектами, подлежащими управлению, началась разработка систем реального времени (СРМ), название которых подчеркивает их связь с реально существующими объектами. Для такой системы применяется и другое название — автоматизированное рабочее место (АРМ). СРМ — это програм- мно-аппаратный комплекс, реагирующий в течение предсказуемого времени на непредсказуемый поток внешних событий из заданного перечня. СРМ должна:

обнаружить событие из заданного перечня, которое может случиться в любое время,

среагировать на него в течение времени, в течение заданного или допустимого интервала времени.

Особый класс СРВ составляют системы диспетчерского управления, в которых главным звеном является диспетчер. Это человек, который принимает решение. Качество работы такой системы в значительной степени определяется тем, как диспетчер воспринимает информацию и насколько своевременно на нее реагирует. При достаточно высоком уровне подготовки персонала главным фактором, определяющим качество работы системы, является ПИ. Оператор, даже приняв правильное решение, может

63

7. ПИ Web-приложений и систем реального времени

допустить функциональную ошибку (чисто механическую). Часто на это влияет форма представления информации о текущей ситуации. При разработке ПИ для СРВ основное внимание должно быть уделено:

Выбору оптимального режима перемещения оператора по дереву диалога.

Динамическому изменению структуры диалога в зависимости от ситуации.

Выбору визуальных атрибутов отображаемой информации. Например, целесообразно для отображения объектов использовать условные обозначения, применяемые на аналогичных аппаратах пультов, с которыми операторы работали без СРВ.

64

8.Средства реализации ПИ

8.1.Классификация

Средства реализации ПИ развивались в связи с развитием инструментов ввода и отображения данных в компьютерах. Употребляемые в настоящее время средства могут быть классифицированы следующим образом:

Первыми появились средства, не поддерживающие технологию WYSIWYG, что расшифровывается как «What You See Is What You Get» (To, что Вы видите, то Вы и получаете). Подобные системы, как правило, ориентированы на символьный интерфейс. В зависимости от используемых для них программных средств они подразделяются на:

Процедурно-ориентированные. В таких системах интерфейс основан на выборе и выполнении стандартных процедур из заданного набора и не предусматривает взаимодействия с пользователем.

Средства организации диалогов взаимодействия. В отличие от предыдущей группы в этих системах предусмотрен диалог с пользователем, когда для исполнения операций от пользователя требуются данные.

Объектно-ориентированные. В таких системах используются объек- тно-ориентированные языки программирования. Интерфейсная

65

8. Средства реализации ПИ

среда рассматривается, как набор объектов, с которыми осуществляются действия, определенные для них.

Проблемно-ориентированные. В этих системах применяются объекты и методы, созданные специально для некоторой предметной области. Наиболее распространены системы, использующие языки СУБД — систем управления базами данными, языки моделирования конкретных систем или языки логического программирования, в которых интерфейсная среда формируется по некоторым логиче- ским правилам.

Ñпоявлением графического интерфейса стали развиваться системы, поддерживающие технологию WYSIWYG. Они могут строиться с использованием универсальных языков программирования, CASE средств автоматизации создания программного обеспечения или проблемно-ориенти- рованных языков.

Наибольшее применение получили системы, использующие универсальные языки программирования:

Visual Basic. Широкому распространению этой системы способствует тот факт, что версия этого языка использована как внутренний язык Microsoft Office.На основе этого языка имеется интегрированная среда разработки (ИСР) Visual Basic, использующая технологию визуального программирования.

Visual C. Это самое мощное средство для создания ПИ универсального назначения. Его недостатком можно считать только отсутствие панелей инструментов с компонентами.

C++. Этот язык получил широкое распространение среди профессиональных программистов, создающих крупные проекты. На основе этого языка имеется ИСР Borland C++ Builder, использующая технологию визуального программирования.

Delphi. Это современное название языка программирования Object Pascal. На основе этого языка имеется ИСР Delphi, использующий технологию визуального программирования.

Менее распространены системы поддерживающие другие универсальные языки (Java, Visual Java и др.).

Среди проблемно-ориентированных средств этой группы можно выделить:

Средства разработки справочных (Help) систем.

Средства математического моделирования. Наиболее важным средством этой группы можно считать систему компьютерной математики MATLAB (СКМ), которая содержит в себе не только средства создания графического ПИ, но и набор шаблонов разного назначе- ния.

Âсвязи с развитием сети Интернет все более широкое распространение получают Web-средства, предназначенные для разработки Web-стра-

66

8.2. Инструменты реализации средств поддержки пользователя

ниц и Web-сайтов. Вообще говоря наиболее эффективным средством для этого принято считать написание кода на языке разметки гипертекста.HTML в простом текстовом редакторе Блокнот. Однако такой подход требует хорошего знания языка программирования HTML, что для рядового пользователя не всегда приемлемо. Для ускорения разработки можно использовать один из специализированных визуальных редакторов HTML, в которых большая часть кода формируется автоматически. В настоящее время наибольшее применение находят:

Microsoft Front Page, входящий в состав Microsoft Office. Ниже он описан подробно.

Dreamweaver,

Home Site.

8.2.Инструменты реализации средств поддержки пользователя

При реализации любого приложения обязательно обеспечение поддержки действий пользователя. Для этого применяются:

Справочник. Он представляет пользователю полные сведения о продукте в форме интерактивной документации.

Контекстная справка. Предназначена для быстрого получения данных по действиям для каждого объекта интерфейса.

Мастера. Они позволяют провести пользователя по длинной последовательности операций, выполняя большую часть действий автоматически, запрашивая у пользователя только конкретные данные.

Для создания справочника должны использоваться специальные средства. Например, Вы можете создать файл справки с помощью входящей в операционную систему Windows утилиты WinIHelp32. При этом необходимо выполнить следующие действия:

Создание страниц справки в одном из текстовых редакторов (например, Word).

Преобразование их в расширенный текстовый формат RTF (с расширением .rtf).

Создание проекта Help-файла (с расширением .hpj). Это наиболее трудоемкая операция, при исполнении которой нужно разбить справку на разделы, установить связи между ними, добавить интерактивные элементы и рисунки. Для автоматизации этого процесса можно воспользоваться утилитой Microsoft Help Workshop.

Компиляция файлов .rtf и .hpj в итоговый файл справки с расширением .hlp.

Альтернативный вариант — создание справочника из набора связанных друг с другом файлов на языке HTML. Отдельные файлы можно со-

67

8. Средства реализации ПИ

здавать с помощью любого средства работы с языком HTML. Недостаток такого подхода — большой справочник содержит очень много файлов. Для автоматизации установки связей между отдельными файлами можно воспользоваться утилитой HTML Help Workshop.

Контекстная справка. Предназначена для быстрого получения данных по действиям для каждого объекта интерфейса. Ее можно создать любыми средствами создания ПИ. Можно воспользоваться и специальной программой What's This? Help Composer (Конструктор справки Что это?) из пакета RoboHelp Office.

Мастера. Они позволяют провести пользователя по длинной последовательности операций, выполняя большую часть действий автоматически, запрашивая у пользователя только конкретные данные.

8.3. Средства разработки Web-документов

Для рядовых пользователей Интернета при создании собственного web-сайта нет необходимости изучать сложные структуры языка разметки гипертекста или его расширений, поскольку помимо «классического» метода подготовки html-документов вручную существует и другой достаточ- но популярный способ — применение web-редакторов, автоматически генерирующих большую часть необходимого пользователю кода.

Существует множество HTML-редакторов, построенных по принципу WYSIWYG, что расшифровывается как «What You See Is What You Get» (To, что Вы видите, Вы и получаете). Один из самых распространенных и популярных из них Microsoft FrontPage, который входит в состав дистрибутивов Microsoft Office. Освоив базовые принципы работы с FrontPage, Вы без труда сможете изучить любой другой визуальный html-редактор, выбрав из них тот, который наиболее соответствует вашим вкусам, потребностям и задачам. Главное достоинство этого редактора по сравнению с другими аналогичными продуктами состоит в том, что он имеет стандартный для программ Microsoft Office интерфейс со стандартным же расположением элементов управления.

Не лишен FrontPage и недостатков, среди которых следует отметить способность генерировать значительное количество так называемого паразитного кода, то есть лишних тегов HTML, занимающих в листинге документа место, но не несущих какой-либо смысловой нагрузки. В большинстве случаев ответственность за обилие паразитного кода в листинге html-документов несет сам web-мастер, поскольку девяносто процентов неисполняемых директив появляется в коде web-страниц из-за множества исправлений, которые он делает в основном окне редактора. После создания, уничтожения и повторного создания какого-либо визуального объекта на web-странице FrontPage не «затирает» за собой остатки от предыдущего, уже удаленного элемента, в результате чего количество таких

68

8.3. Средства разработки Web-документов

«хвостов» растет в арифметической прогрессии, порой превышая все разумные рамки. Из этого факта следуют три простых вывода:

Переходите к компоновке страницы не раньше, чем подготовите ее эскиз на бумаге.

Прежде чем выполнить какое-либо действие в Microsoft FrontPage, подумайте, следует ли его выполнять.

Удалив или заменив какой-либо объект в Конструкторе, перейдите в окно Кода проекта и подправьте код вручную.

Интерфейс программы FrontPage выглядит так:

Âокне размещены:

Заголовок окна с именем файла страницы. По умолчанию имя страницы — нов_стр_1, его следует при сохранении страницы изменить на семантически значимое.

Главное меню.

Панели инструментов с кнопками вызова команд. По умолчанию выведены панели Стандартная è Форматирование. При желании можно вывести еще около 10 специальных панелей. Содержание каждой панели можно настраивать, как в других приложениях Microsoft Office.

69

8.Средства реализации ПИ

Строка выбора файла (можно работать параллельно со многими файлами).

Строка быстрого выбора тега, в которой отображаются кнопки выбора тега из доступных для выбранного объекта.

Рабочее поле, в котором Вы видите результаты своей работы. Там по выбору можно разместить Конструктор, Êîä (HTML) èëè Просмотр — окно предварительного просмотра страницы в браузере. Можно также Конструктор è Êîä наблюдать одновременно, выбрав режим С разделением.

Панель Область задач справа (в примере для задачи Приступая к работе). В верхней части панели размещается выпадающий список выбора задачи. Для каждой задачи выводятся средства быстрого ее решения.

Строка выбора режима отображения рабочего поля.

Âокне настроек, вызываемом командой Файл>Свойства..., можно установить желаемые свойства страницы.

Окно содержит 5 вкладок. Вкладка Общие включает следующие настройки, которые пользователь по желанию может изменить:

Ïîëå Расположение указывает путь к файлу страницы.

 ïîëå Название можно ввести название web-страницы.

 ïîëå Описание страницы можно поместить текстовое описание документа.

70