Книга: Человеческий фактор в программировании

48 Связанные объекты

48

Связанные объекты

Что делает тот или иной предмет легким для понимания? Что делает тот или иной предмет простым в использовании? Что превращает совокупность объектов — не отдельных, а представленных в определенном контексте — в набор рабочих инструментов? Возьмем объекты, взаимосвязанные внутри программного обеспечения, или визуальные объекты, отображаемые в графическом пользовательском интерфейсе. Что делает их понятными? Что делает их удобными?

Эти главные вопросы знакомы всякому, кто когда-нибудь пробовал готовить на чужой кухне. Чтобы разобраться, где что находится, нужно несколько минут, и все равно придется спрашивать, где находится нож для чистки овощей или дуршлаг. Тем не менее постепенно, по мере того как вы обнаруживаете разные наборы предметов, вы начинаете замечать определенную логику в их размещении, и вскоре все становится на свои места.

Если только хозяин кухни не является человеком неорганизованным или если вы сами не привели эту кухню в полный беспорядок, можно предположить, что в одном из ящиков найдутся ножи. В банке, стоящей в буфете, может храниться набор деревянных ложек. Вероятно, кастрюли и сковородки составлены в шкафу, а их крышки находятся на специальной подставке. Или же кастрюли вместе с крышками стоят в кладовке.

Для приготовления пищи важно наличие посуды и нужных приспособлений, однако размещение кухонной утвари не менее важно для ощущений при готовке — будет ли это радость или полное разочарование.

Представьте, что все предметы на кухне переставлены так, что мерные емкости оказываются вместе с блюдцами, ножи для чистки овощей — со спичками, а крышки от кастрюль лежат на тарелках. Ставим микровол-новку в кладовку, а холодильник — в комнату. В раковину составляем консервы. Тарелки убираем в холодильник, а все ножи, ложки и вилки раскладываем на шкафах. И тут вы понимаете, что в этой, некогда хорошо обставленной кухне, теперь почти невозможно готовить.

Некоторые из современных пользовательских интерфейсов имеют приблизительно такую же степень хаоса. Форматирование абзаца и строки располагается в меню Формат, форматирование колонтитулов — в меню Вид, а форматирование страницы — в меню Файл. Человеческий мозг обладает такой способностью к приспособлению, что со временем может изучить почти любую схему расположения, какой бы хаотичной она ни была. Однако разумные схемы делают процесс изучения быстрее, а приготовление пищи — и работу с текстом — намного проще.

Конечно, кухни, как и пользовательские интерфейсы программного обеспечения, можно организовать несколькими способами и при этом сохранить в них разумный порядок. Большинство схем размещения утвари в кухне совмещают в себе больше одного вида логики. Некоторые предметы распределяются по категориям, другие — по способу применения, а третьи — по иным соображениям и ограничениям, таким как наличие ребенка. Тем не менее, хотя личные предпочтения могут отличаться большим разнообразием, одни способы разделения по категориям могут быть более разумны, чем другие. Некоторые формы организации могут быть концептуально красивы, но совершенно не подходить для практического применения. Для большинства людей было бы трудно готовить на кухне, организованной только по принципу формы — квадратные предметы в выдвижных ящиках, плоские и круглые в нижних шкафах, круглые и глубокие в верхних шкафах и т. д., - несмотря на простоту и очевидность такого порядка.

С другой стороны, некоторые виды категоризации (например, по материалам, из которых изготовлены предметы) являются более разумными и практичными, чем может показаться на первый взгляд. Собирать предметы из стекла, или серебра, или фарфора в одном месте разумно и удобно — отчасти потому, что такие наборы зачастую объединяют предметы не только по схожести материала, но и по схожести функционального назначения. Другой эффективный способ группирования — собирать предметы, которые обычно применяются вместе. Например, в одном шкафу можно хранить инструменты для выпечки: миксерные чашки, миксеры, изме-рительные стаканы и т. п. Т amp;кжб могут быть и промежуточные варианты: вилки обычно хранятся рядом с другими приборами, но каждый столовый набор, состоящий из ножа, вилки и ложки, обычно не хранится в виде отдельных комплектов, разве что в кухнях на самолетах.

Таким образом, качество организации кухни или компоновки пользовательского интерфейса зависит от того, как объекты связаны друг с другом и с выполняемой задачей. Целостность задач (см. главу 47) является мерой качества интерфейсов. Она оценивает степень, с какой данный дизайн интерфейса объединяет в одном пространстве элементы, которые применяются вместе в обычной задаче — в одной пользовательской ситуации. В этой главе речь пойдет о визуальном сцеплении. Это мера, с помощью которой можно оценить качество организации интерфейса в показателях объединения связанных между собой объектов и разделения несвязанных.

В объектно-ориентированной технологии давно признается важность хорошей организации программного обеспечения. Нас учат, что классы следует хорошо подбирать и определять. Они должны взаимодействовать между собой оптимальными и рациональными способами. Крепкая объектная архитектура сможет сохранить свою устойчивость под неизбежным и безжалостным натиском изменяющихся условий, добавлений и многократных исправлений. Она принесет пользу не только самим разработчикам, но и множеству других профессионалов, которые будут заниматься расшифровкой и пересмотром этой архитектуры.

Повседневный язык, который мы применяем для обсуждения этой темы — будь то кухни или программное обеспечение, — обнаруживает в своих этимологических корнях основы хорошей организации. Например, о хорошем дизайне, или об убедительном доказательстве, или об удобном интерфейсе мы говорим как о вещах связных и ясных. Связанные группы включают в себя предметы, скрепленные вместе. Если они крепятся друг к другу, то их легче понять, «схватить» — либо умом, либо руками.

Разумная объектно-ориентированная архитектура начинается с разумных объектных классов, построенных на устойчивой концептуальной основе, — с таких классов, которые объединяют в себе те методы и атрибуты, которые составляют связанное целое. Этот принцип связанности воплощается в одном из основных критериев качества программного обеспечения — сцеплении. Показатель сцепления известен давно. Впервые он был представлен как одно из ключевых понятий в структурном проектировании (Yourdon и Constantine, 1979 [70]), а затем стал одним из основных элементов современного проектирования программного обеспечения. Этот критерий применялся в различных видах, в том числе и в хорошо известном и широко обсуждаемом методе LCOM (Lack of Cohesion of Methods, метрика отсутствия сцепления в методах) (Chidamber и Kemerer, 1994 [7]; Henderson-Sellers, Constantine и Graham, 1996 [39]). Позднее критерий сцепления был доработан и расширен для того, чтобы лучше оценивать качество объектно-ориентированных проектов.

Что же означает сцепление и почему оно так важно для ОО-проектирова-ния? Сцепление — это мера смысловой и понятийной взаимосвязанности между частями какого-либо программного целого. Она основана на том принципе, что для более легкого понимания общей картины взаимосвязанные предметы необходимо размещать в одном месте, а менее зависимые предметы — отделять друг от друга. Таким образом, части соединяются в блоки, которые легче воспринять и понять в виде гештальтов — целых и интегрированных единиц. Столовые приборы находятся в одном шкафу, тарелки — в другом, и все это не смешивается с чайными чашками. Сцепленные объектные классы и системы, построенные на их основе, более просты для понимания как при создании программного обеспечения, так и в процессе применения, повторного использования или модификации.

Подобное назначение и у сцепления объектов, которые представлены в пользовательских интерфейсах и отвечают на действия пользователей. Люди быстрее поймут пользовательский интерфейс с хорошей организацией, в котором связанные между собой предметы собраны вместе, а несвязанные — разделены. Пользователь легче воспримет интерфейс и сделает меньше ошибок при взаимодействии с ним.

Сам по себе критерий сцепления — по крайней мере в традиционном определении, принятом в проектировании программного обеспечения, — недостаточен для оценки организации визуальных объектов в пользовательском интерфейсе. Сцепление и удобопонятность нужно измерять исходя из расположения объектов в пользовательском интерфейсе — их визуальной организации. Визуальное сцепление является именно таким критерием — критерием, позволяющим оценить качество организации визуальных объектов в пользовательских интерфейсах.

Визуальное сцепление — это мера соответствия между визуальной организацией объектов, существующих в пользовательском интерфейсе, и концептуальной организацией идей, представленных этими объектами. Более согласованный и удобопонятный пользовательский интерфейс возникает в результате того, что предметы, воспринимаемые взаимосвязанными, располагаются вместе, а предметы, которые воспринимаются независимо, располагаются раздельно.

Для практического измерения визуального сцепления следует знать две вещи. Во-первых, в какие смысловые группы можно собрать понятия, представленные с помощью визуальных объектов пользовательского ин-терфейса. Во-вторых, какие визуальные группы возможны в самом интерфейсе.

К счастью, современные методы разработки графических пользовательских интерфейсов позволяют довольно легко определить визуальные группы. Разработчики пользовательских интерфейсов помещают линии и полосы между разделами диалоговых окон. Они рисуют границы вокруг кнопок выбора вариантов или предусматривают рамку вокруг панели инструментов. Они могут изменить цвет фона или создать эффект «вы-ступания» или «вдавливания». В конце концов, они могут просто оставить больше пустого пространства между двумя группами командных кнопок. В любом случае различные визуальные группы обычно можно легко увидеть при первом взгляде на пользовательский интерфейс.

Другое дело смысловые группы, которые невидимы и неощутимы. К счастью, здесь может помочь хорошая модель предметной области. Предметные классы, их методы и атрибуты определяют один из аспектов смысловой организации, связанной с данным приложением. С помощью простого упорядочивания основных понятий, воплощенных в приложении, мы можем определить группы взаимосвязанных понятий. В основном (но не всецело) такие группы базируются на модели предметных классов.

После этого легко вычислить значение параметра визуального сцепления. Необходимо только рассмотреть каждую пару визуальных компонентов в каждой визуальной группе и подсчитать количество пар, в которых оба визуальных компонента связаны с одной и той же смысловой группой. Визуальное сцепление — это просто количество пар, в которых оба объекта связаны с одной смысловой группой. Обычно это количество выражается в процентах от всего количества возможных пар. Вычисление можно продолжить рекурсивно, чтобы учесть группы групп и оценить визуальное сцепление пользовательского интерфейса в желаемом масштабе (Constantine, 1996 [27]).

Теоретически критерий визуального сцепления может показаться превосходным, но вряд ли можно сказать, что на практике он является самоочевидным. К счастью, тема визуального сцепления была хорошо изучена. В одном из исследований (Constantine, 1996 [27]) были старательно сконструированы три различные версии квазистандартного диалогового окна печати. Все три версии имели реалистичный (с виду) дизайн и содержали одинаковое количество визуальных компонентов и визуальных групп. Все они были скомпонованы в соответствии с одинаковыми эстетическими принципами. Различалась только степень визуального сцепления. Один из проектов, так называемая «структурированная» версия, был высокоорганизованным, а его показатель визуального сцепления составлял 62 %. Другой проект, похожий на обычное диалоговое окно печати Windows, имел промежуточный показатель визуального сцепления, равный 42 %. Наибольшую сложность представлял внешне правдоподобный, но концептуально хаотичный вариант дизайна. Показатель визуального сцепления этой «беспорядочной» версии составлял 29 % несмотря на ее разумный внешний вид.

Для оценки проектов привлекались профессиональные разработчики и дизайнеры интерфейсов из Соединенных Штатов и Австралии. Каждый вариант дизайна рассматривался по различным сценариям задач. Критериями служили легкость понимания, изучения и применения. Если не говорить об одном или двух ляпах, которые случаются в любых реальных проектах, результаты во многом соответствовали ожидаемым. Варианты дизайна с большим значением показателя визуального сцепления были признаны более простыми в понимании, изучении и практическом применении. Такими они и были на самом деле.

Дело всего лишь в том, что хорошая визуальная организация имеет значение.

По материалам журнала Object Magazine, март 1997 г.

Оглавление книги