Ruchkin11-Tool-View-Interface.Pdf
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова Факультет Вычислительной Математики и Кибернетики Кафедра Автоматизации Систем Вычислительных Комплексов ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Исследование интерфейса инструментальных окон среды разработки программ Выполнил Ручкин И.Д. Научный руководитель Прус В.В. Москва 2011 Аннотация Данная дипломная работа посвящена исследованию интерфейса интегрированных сред разработки программ и подхода к решению проблемы перегруженности интерфейса сред инструментальными окнами. Сначала проводится обзор предметной области и выделение сценариев работы программиста и списка обобщенных инструментальных окон. На основе полученных данных проектируется новый интерфейс без инструментальных окон. Далее проводится реализация этого интерфейса. Также эта работа включает эмпирическое исследование реализованного интерфейса. Это исследование на реальных пользователях состоит в выполнении типичных задач программиста при помощи нового предлагаемого интерфейса. Оно дает оценку удобства предлагаемого в работе подхода к проектированию интерфейса сред разработки. 2 Содержание 1. Введение ................................................................................................................. 4 2. Постановка задачи ................................................................................................. 6 2.1. Цель работы ..................................................................................................... 6 2.2. Постановка задачи ........................................................................................... 6 3. Обзор предметной области ................................................................................... 7 3.1. Основные понятия ............................................................................................ 7 3.2. Предмет обзора ................................................................................................ 9 3.3. Обзор сред разработки программ ................................................................... 9 3.4. Обобщенные инструментальные окна .......................................................... 21 3.5. Сценарии работы программиста ................................................................... 23 4. Модель интерфейса инструментальных окон .................................................... 27 4.1. Основные понятия .......................................................................................... 27 4.2. Характеристики окон ...................................................................................... 27 4.3. Работа пользователя с моделью интерфейса ............................................. 28 4.4. Проблема инструментальных окон ............................................................... 29 4.5. Использование модели в проектировании ................................................... 30 5. Подход к проектированию интерфейса .............................................................. 31 5.1. Эвристики удобства ....................................................................................... 31 5.2. Построение интерфейса ................................................................................ 33 6. Проект интерфейса .............................................................................................. 36 6.1. Рассмотрение инструментальных окон ........................................................ 36 6.2. Результат проектирования ............................................................................ 40 7. Реализация ........................................................................................................... 41 7.1. Архитектура KDevelop .................................................................................... 41 7.2. Механизм навигации breadcrumbs ................................................................ 44 7.3. Показ визуальных элементов в тексте программы ...................................... 49 7.4. Строка состояния ........................................................................................... 52 8. Исследование ....................................................................................................... 57 8.1. Цель исследования ........................................................................................ 57 8.2. Методика исследования ................................................................................ 57 8.3. Результаты исследования ............................................................................. 58 8.4. Выводы исследования ................................................................................... 61 9. Заключение ........................................................................................................... 62 10. Список литературы ............................................................................................... 63 3 1. Введение Существует большое число программных средств, используемых программистами для создания программ. Как правило, программисты используют либо простые текстовые редакторы (к примеру, Notepad и Kate) с набором заранее написанных инструментов, либо сложные среды разработки программ (IDE – Integrated Development Environment [1]), как Eclipse и Visual Studio. Такие среды объединяют различные средства, например отладчик и компилятор, для предоставления пользователю удобных возможностей, недоступных в случае использования обычного текстового редактора и отдельных инструментов. Например, в IDE может присутствовать автоматическое дополнение кода, проверка синтаксической правильности программы без компиляции, возможность задавать точки останова в коде и так далее [2] [3]. Несмотря на эти привлекательные функции, многие программисты считают IDE переусложненными и предпочитают пользоваться простыми текстовыми редакторами и отдельными инструментами разработки [3] [4]. Полная картина причин этого не ясна, и для ее выяснения может потребоваться масштабное исследование удобства1 многочисленных IDE [5] [6]. Однако эмпирический опыт показывает, что одной из заметных проблем интерфейса IDE являются инструментальные окна – дополнительные окна среды разработки, отличные от окна редактирования кода [7] [8], находящиеся либо внутри основного окна, либо в виде самостоятельных окон. Эти дополнительные окна ставят пользователя среды перед альтернативой: либо постоянно держать их открытыми, уменьшая размер экранного пространства, доступного для редактирования кода, либо постоянно отвлекаться на их открытие и закрытие вручную. Эти действия отвлекают и утомляют программиста [9]. Более того, современные IDE в качестве основного своего механизма расширения предлагают добавление инструментальных окон, а увеличение их числа делает использование интерфейса еще сложнее. Указанные трудности использования IDE мы будем называть проблемой инструментальных окон. В средах разработки существуют подходы к сглаживанию проблемы инструментальных окон. Иногда окна показываются автоматически (например, список ошибок сборки при появлении первой ошибки), что избавляет пользователя от необходимости активировать их вручную. Также в некоторых IDE есть понятие перспектив (perspective или area [10]) – они определяют наборы и расположение инструментальных окон, позволяя мгновенно переключаться между ними. К примеру, можно определить разные перспективы для отладки и написания кода. 1 Удобство (usability) [5] – эргономичность и легкость использования графического интерфейса. 4 Эти попытки решить проблему инструментальных окон, по мнению автора, малоэффективны, поскольку они игнорируют следующий факт: информация, находящаяся в дополнительных окнах может быть нужна пользователю по отдельности, а инструментальное окно монолитно и может быть либо показано на экране, либо нет. К примеру, если разработчику нужно отредактировать условие текущей точки останова, то вызов инструментального окна со списком всех точек останова и последующее его закрытие – это лишние действия, мешающие разработчику. Следовательно [11], первым шагом должен быть анализ существующих инструментальных окон и использования информации в них программистом. Благодаря такому анализу мы сможем выделить элементарные части функциональности каждого из дополнительных окон. После уточнения функциональности инструментальных окон мы сможем убрать из интерфейса традиционные инструментальные окна, требующие открытия и закрытия и оставить только постоянные области, при этом стараясь отвести текстовому редактору как можно больше экранного пространства. Также мы будем размещать части функциональности дополнительных окон внутри текстового редактора. Наконец, в этом интерфейсе мы будем стараться уменьшить число переключений2 между основным окном IDE и всплывающими окнами. Поскольку измерить реальное число переключений при всевозможных взаимодействиях с IDE не представляется возможным, для подсчета переключений будем использовать сценарии использования сред разработки, описывающие типичные действия программиста. В таком случае можно надеяться создать интерфейс, вообще не требующий переключений на всплывающие окна. Эта работа заключается в проектировании [5] и оценке такого интерфейса. Для проектирования мы, во-первых, рассмотрим интерфейсы современных IDE и обобщим наиболее встречающиеся типы инструментальных окон. Также мы построим модель инструментальных окон IDE, описывающую закономерности поведения и использования инструментальных окон. На основе этой модели и эвристик удобства [12] мы построим новый интерфейс IDE. Далее следует эмпирически оценить данный интерфейс [13]. Широко распространенной методикой