Интерфейс

Из книги Румянцева Дмитрия, Монастырского Леонида «Путь программиста: Опыт созидания личности программиста». – М.: «Издательский Дом ИНФРА-М», 2000.

Интерфейс – лицо программы

Применительно к компьютеру под интерфейсом можно понимать механизм (совокупность аппаратных и программных средств) взаимодействия человека и компьютера – он так и называется человеко-машинный интерфейс.

Можно сделать предположение, что главная цель интерфейса – дать возможность пользователю управлять работой компьютера. Но, пожалуй, это не совсем верная мысль. Дело в том, что пользователь, как правило, лишен активного желания управлять работой компьютера. Пользователю, сидящему перед монитором, нужно только одно – выполнить свою работу, и компьютер помогает ему сделать это лучше и быстрее. Следовательно, цель пользователя – запустить на выполнение одну из имеющихся на данном компьютере программ, а затем контролировать ход ее работы.

Какая же роль отводится при этом интерфейсу? Очень важная: он должен максимально облегчить пользователю запуск программы и работу с ней. Проще говоря, главная цель интерфейса – облегчение пользованием компьютером. Но если интерфейс – механизм, то он должен быть как можно более понятным пользователю, должен восприниматься им как нечто естественное и единственно возможное.

Сегодня очевидно, что проблема создания качественного интерфейса постепенно становится одной из главных проблем современного программирования. Дело в том, что все большее количество людей используют компьютер в своей повседневной деятельности, а это, естественно, снижает требования к уровню подготовки пользователя и, наоборот, ужесточает требования к интерфейсу, создаваемому программистом.

Немного истории

Поначалу никакого пользовательского интерфейса не существовало или почти не существовало. Большие вычислительные машины – мэйнфреймы – были наперечет, и их обслуживали бригады высокопрофессиональных инженеров. Они вводили бесконечные последовательности единиц и нулей, а затем, распечатав их на бесконечных «простынях», долго эти же столбики единиц и нулей изучали. Хотя, конечно, даже этот слепой ввод и распечатку уже можно было бы назвать неким интерфейсом – ведь взаимодействие человека и компьютера происходило, правда, слишком опосредованное.

Кому первому пришла в голову блестящая идея использовать для вывода информации вместо печатного устройства электронно-лучевую трубку (экран), не известно. Но это был значительный шаг на пути к настоящему интерфейсу: теперь программист мог видеть, что он набирал. Однако ввод программ по-прежнему оставался довольно унылым занятием. Постепенно, однако, поняли, что некоторую часть рутинных операций можно переложить с инженеров на специально подготовленных операторов. Сразу же встала проблема: то, что понятно профессиональному программисту, было трудно, а подчас невозможно объяснить оператору. Так возникла проблема установления контакта между человеком и машиной. Рядовому оператору понять привычную для программиста систему специальных машинных команд оказалось довольно сложно.

Был найден замечательный выход из сложившейся ситуации. Суть решения заключалась в следующем: если пользователь не может запомнить абстрактные команды, то пусть он запомнит конкретные клавиши. В клавиатуре вычислительных машин появилось дополнение в виде десяти клавиш с литерой F и номерами от 1 до 10 (функциональные клавиши). Даже если оператор не знал назначения всех клавиш, то ему достаточно было знать хотя бы одну, самую первую клавишу – F1. Теперь в случае какого-либо затруднения оператор нажимал на клавишу F1 и получал некую помощь (help) в виде списка клавиш с кратким описанием действия.

Появление функциональных клавиш открыло новые возможности в деле организации интерфейса между человеком и машиной. Однако при общении друг с другом пользователи норовили ткнуть пальцем в дисплей, что натолкнуло разработчиков на идею создания устройства типа указки, которым можно показывать что-то на экране.

Первоначально появилось так называемое световое перо, однако в силу разных технических причин, оно не прижилось. Зато очень удобным оказалось другое устройство, которое лежало на столе и было соединено с машиной. Передвигая это устройство, можно было перемещать по экрану курсор, квадрат, указывающий, в каком месте экрана появится следующий введенный с клавиатуры символ. За свою форму и длинный «хвост», соединяющий его с компьютером, устройство назвали мышью, и это название прижилось.

В начале 60-х годов Джордж Эванс и Айвен Сазерленд провели исследование в области применения машинной графики. Сазерленд в своей диссертации доказывал, что если вместо текста компьютер будет выводить на экран изображения, это станет шагом вперед в плане удобства пользования. С этого момента на авансцене компьютерной истории появился так называемый графический пользовательский интерфейс.

Этот интерфейс используется и поныне. Суть его заключается в следующем: для выполнения однотипных операций пользователю предлагается не набирать команды или нажимать функциональные клавиши, а указывать мышью – «кликать» – специальную пиктограмму, олицетворяющую то или иное действие.

На следующем этапе необходимо было решить вопрос: как в рамках одного персонального компьютера обеспечить взаимодействие одного пользователя с несколькими программами? Эту проблему решили, создав так называемый многооконный интерфейс.

Идею окон предложил Дуглас Энгельбарт. Окно как элемент интерфейса появилось в текстовых редакторах еще до решения проблемы многозадачности.

Многооконный графический интерфейс сразу приобрел массу сторонников, главным образом благодаря простоте в обращении и стандартизации – научившись работать с одной программой, легко можно освоить любую другую, использующую этот же интерфейс. Окна можно перетаскивать по экрану, увеличивать и уменьшать в размере.