一种支持工程设计的用户界面模型研究

摘要

软件界面是人与计算机之间交互的重要媒介，是软件系统的重要组成部分，研究表明用户界面开发占据了软件开发的一半左右的编码时间。为了支持界面的设计与开发，提高用户界面的开发效率，国内外的研究提出了许多界面设计的自动化方法与工具。在这些设计与开发方法中，大都缺少专用的有效的描述手段，无法直接支持用户界面设计，制约了用户界面设计与开发的效率及质量。因此，研究用户界面的建模技术及描述方法，对提高用户界面的开发效率和质量具有重要的理论意义和实用价值。 基于模型的界面开发思想：以界面构成和设计过程为主体，通过构建反映界面设计描述的模型，系统而有效地支持用户界面的工程设计的全过程。本文基于这一思想，提出一种支持界面设计从需求分析到设计直至界面代码自动生成的用户界面模型(ADS)。该模型是基于陈述性模型的支持用户界面完整生命周期设计的用户界面模型，它由分析模型(Analyze Model)、会话模型(Dialog Model)和显示模型(Show Model)组成，通过几种模型的配合实现界面的自动生成。 本文的主要内容如下： 1．通过对基于模型的界面工程没计的过程分析与研究，提出一种基于陈述性模型的支持用户界面完整生命周期设计的用户界面模型(ADS)，给出了该模型的体系结构，并从界面设计与表示理论角度分析各模型的组成及关系。 2．研究了基于ADS模型的用户界面生成过程，分析了ADS内部各模型的功能特征和工作机制，对各模型的组成元素、建模方法及描述形式进行了详细的阐述，并进行了相关的设计。 3．给出了各模型的形式化表示形式，分析了模型间元素的映射关系，定义了转换规则，为便于模型转换的实现，采用UsiXML语言对模型和规则进行描述，并设计了UsiXML描述的代码生成算法。 4．在上述工作的基础上，针对ADS模型特点，进行了一个完整的用户界面设计工具的主体设计和原型实现。最后，通过一个表单学习样例，验证了ADS模型支持界面设计的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

1.1引言

1.2研究背景

1.3研究现状

1.3.1用户界面的设计技术

1.3.2用户界面的开发工具

1.3.3基于模型的界面设计

1.4本文研究工作

1.4.1研究内容

1.4.2论文的组织形式

第二章 相关研究技术基础

2.1用户界面模型

2.1.1Seeheim模型和Arch模型

2.1.2MVC模型

2.1.3ALV模型

2.1.4其它模型

2.2用户界面建模

2.3界面设计的形式化表示

2.4界面模型的描述语言

2.5模型技术的发展

2.5.1MDA的模型

2.5.2MDA的核心技术

2.6代码自动生成

2.6.1代码自动生成的概况

2.6.2代码自动生成技术

2.7本章小结

第三章用户界面模型分析

3.1用户界面设计与表示

3.1.1界面设计表示的三个维度

3.1.2界面设计表示与处理

3.2用户界面设计框架

3.3 ADS用户界面模型组成

3.3.1ADS模型概述

3.3.2分析模型

3.3.3会话模型

3.3.4显示模型

3.4界面的组织结构

3.5本章小结

第四章用户界面模型的建模与表示

4.1基于ADS的界面生成过程

4.2任务模型的设计

4.2.1任务模型建模

4.2.2任务和关系的表示

4.3域模型的设计

4.3.1对象模型的扩展

4.3.2扩展属性

4.4会话模型的设计

4.4.1组件抽象视图

4.4.2组件行为视图

4.5显示模型的设计

4.5.1表现模型中的交互对象

4.5.2表现模型合成

4.6基于UsiXML的模型描述

4.6.1界面描述语言

4.6.2模型的描述

4.7模型转换和映射

4.7.1任务模型与域模型的映射

4.7.2任务模型到会话模型的转换

4.7.3会话模型与表现模型的转换

4.7.4布局模型与最终代码的转换

4.8本章小结

第五章原型系统的设计与实现

5.1系统架构

5.2任务和数据建模

5.3抽象界面原型实现

5.4具体界面表示

5.5界面代码生成

5.6模型转换系统

5.6.1转换系统结构

5.6.2转换规则

5.7结果展现

5.7.1原型实现

5.7.2应用实例

5.8本章小结

第六章结束语

6.1总结

6.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表论文