Определение и назначение

Любая программа взаимодействует с пользователем или другими программами. Она получает некие указания и данные на вход, обрабатывает их и выдает результат своей работы – выходные данные, или указания для других программ. За время существования вычислительной техники программные системы многократно усложнились. Пользователь может хотеть получить от системы данные в удобном для него формате: текст, звук, изображение. Та часть системы, которая является посредником в передаче данных от пользователя к самой программе, конвертируя эти данные из понятного человеку представления, в понятные системе и наоборот, называется интерфейсом.

Интерфейс, в данном контексте, это часть программы, наиболее близкая к пользователю, и превращающая остальную программу в «черный ящик». Пользователь уже может не знать, как устроена программная система, ему приходится общаться только с интерфейсом. А интерфейс, в свою очередь обращается к системе. При этом сам интерфейс не несет никакой функциональной нагрузки системы. Его цель – быть максимально удобным для пользователя, и общаться с ним на удобном ему языке.

3.2 Функции графического интерфейса

Так что же такое пользовательский интерфейс? Главным образом это способы взаимодействия пользователя с системой. Дизайн, в свою очередь, призван облегчить пользование программным средством. При этом графический интерфейс выполняет сразу несколько функций:

· О[Сергей7] блегчает облегчает пользователю работу с программой, связывая функции программной системы с визуальными компонентами;.

· мМожет подсказывать пользователю, какие действия тот может произвести с системой в текущий момент времени;.

· мМожет производить проверку вводимых пользователем данных, до передачи;.

· мМожет уметь предоставлять пользователю результаты работы программной системы в любом удобном для пользователя виде. То есть, может предоставлять пользователю инструменты анализа полученных от системы данных;.

· мМожет связывать между собой несколько разных программ. В том числе и операционную систему.

3.3 Методы и подходы к созданию пользовательских интерфейсов

Отправной точкой всякого хорошего интерфейса является метафора, т.е. нахождение эквивалента предмету из реального мира пользователя и воплощение его в программе. Обстановка на экране и способы взаимодействия с системой должны быть аналогичны ситуации, хорошо знакомой пользователю. Так, оконный интерфейс задумывался как метафора рабочего стола с документами. При таком подходе пользователю, во-первых, легче понимать и интерпретировать изображение на экране, во-вторых, ему не нужно каждый раз заглядывать в руководство, чтобы узнать, как выполняется то или иное действие, в-третьих, у пользователя возникает чувство психологического комфорта.

Примером не совсем удачной метафоры может служить такой интерфейсный элемент как линейка прокрутки, который находится в противоречии с одним из основных принципов психологии восприятия: у человека может быть только одна точка активного внимания. Поэтому одним из основных принципов построения пользовательского интерфейса является его непротиворечивость человеческой природе.

Можно рассматривать два совершенно разных метода создания интерфейсов:

· вручную. В таком подходе пишется код, который отвечает за создание элементов интерфейса, обрабатывающие пользовательские события. Это не всегда быстро, но такой способ дает максимальный контроль создания интерфейса и обработки событий;.

· графической редактор. В данном подходе используется программный продукт, который позволяет нарисовать интерфейс, мгновенно наблюдая то, как он будет отображаться. Данный метод гораздо нагляднее, но почти всегда менее гибок.

3.4 Обзор графических библиотек

Построение интерфейса – это задача, с которой рано или поздно сталкиваются разработчики любого программного обеспечения. Программа, для которой необходимо было разработать пользовательский интерфейс была написана на языке программирования Python. Строить графический интерфейс пользователя для программ на языке Python можно при помощи соответствующих библиотек компонентов графического интерфейса или, используя кальку с английского, библиотек виджетов.

Следующий список далеко не полон, но отражает многообразие существующих решений.

1) Tkinter. Многоплатформенный пакет имеет хорошее управление расположением компонентов. Интерфейс выглядит одинаково на различных платформах (Unix, Windows, Macintosh). Входит в стандартную поставку Python.

2) wxPython. Построен на многоплатформной библиотеке wxWidgets (раньше называлась wxWindows). Выглядит родным для всех платформ, активно совершенствуется, осуществлена поддержка GL. Имеется для всех основных платформ. Возможно, займет место Tkinter в будущих версиях Python.

3) PyGTK. Набор визуальных компонентов для GTK+ и Gnome. Только для платформы GTK.

4) PyQT/PyKDE. Хорошие пакеты для тех, кто использует Qt (под UNIX или Windows) или KDE.

5) Pythonwin. Построен вокруг MFC, поставляется вместе с оболочкой в пакете win32all. Только для Windows.

6) PyFLTK. Аналог Xforms, поддержка OpenGL. Имеется для платформ Windows и Unix.

7) AWT, JFC, Swing. Поставляется вместе с Jython, а для Jython доступны средства, которые использует Java. Поддерживает платформу Java.

8) Anygui Независимый от нижележащей платформы пакет для построения графического интерфейса для программ на Python.

9) PythonCard. Построитель графического интерфейса, сходный по идеологии с HyperCard/MetaCard. Разработан на базе wxPython.

Библиотеки могут быть многоуровневыми. Например, PythonCard использует wxPython, который, скажем, на платформе Linux базируется на многоплатформной GUI-библиотеке wxWindows, которая, в свою очередь, базируется на GTK+ или на Motif, а те - тоже используют для вывода в Window.

Свой выбор я остановил на библиотеке PyQt4. PyQt4 реализован как комплект Python-модулей. Он включает в себя около 620 классов и 6000 функций и методов. Это мульти-платформенный инструментарий, который запускается на большинстве операционных систем, среди которых Unix, Windows и MacOS. PyQt4 реализован под двумя лицензиями. Можно выбрать выбрать между GPL и коммерческой лицензией.

3.5 Проблема установки библиотеки PyQt4

Установка PyQt на Linux производится несколько иначе, не так просто, как на Windows. Дело в том, что если установить библиотеку простым способом, то тогда она будет работать в предустановленной более ранней версии Python, а в новой версии, которая в настоящий момент больше пользуется спросом, нет. Стандартная установка с последующим удалением старой версии преподнесет большое количество неприятных моментов. Дело в том, что в Linux многое завязано на питоне, поэтому удаляя питон, вы удалите в том числе многие другие программы и программные пакеты, к примеру, тот же рабочий стол. Придется восстанавливать систему и все удаленные пакеты.

3.6 Элементы графического интерфейса

Почти все современные графические интерфейсы общего назначения строятся по модели WIMP - Window, Icon, Menu, Pointer (окно, иконка, меню, указатель). Внутри окон рисуются элементы графического интерфейса, которые для краткости будут называться виджетами (widget - штучка). Меню могут располагаться в различных частях окна, но их поведение достаточно однотипно: они служат для выбора действия из набора предопределенных действий. Пользователь графического интерфейса "объясняет" компьютерной программе требуемые действия с помощью указателя.

Обычно указателем служит курсор мыши или джойстика, однако есть и другие "указательные" устройства. С помощью иконок графический интерфейс приобретает независимость от языка и в некоторых случаях позволяет быстрее ориентироваться в интерфейсе. Основной задачей графического интерфейса является упрощение коммуникации между пользователем и компьютером. Об этом следует постоянно помнить при проектировании интерфейса. Применение имеющихся в наличии у программиста (или дизайнера) средств при создании графического интерфейса нужно свести до минимума, выбирая наиболее удобные пользователю виджеты в каждом конкретном случае. Кроме того, полезно следовать принципу наименьшего удивления: из формы интерфейса должно быть понятно его поведение. Плохо продуманный интерфейс портит ощущения пользователя от программы, даже если за фасадом интерфейса скрывается эффективный алгоритм.