Интерфейс - что это такое простыми словами

Интерфейс — что такое и для чего он нужен, виды интерфейсов

4 января 2021

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. В эру массовой компьютеризации важно не отставать от последних тенденций и постоянно восполнять пробел в знаниях.

Смартфон

Вы же не хотите потом сталкиваться с необходимостью наверстывать упущенное? Сегодня рассмотрим еще один термин, связанный с ПК.

Я постараюсь простыми словами объяснить такое понятие как интерфейс: что такое и зачем необходим. Итак, начнем.

Интерфейс — это...

Как и все новомодные фразы, слово «интерфейс» пришло к нам из английского языка. В переводе interface обозначает «место соприкосновения».

Интерфейс — это набор инструментов, позволяющих пользователю взаимодействовать с операционной системой компьютера, мобильного устройства или других видов техники.

Интерфейс — это...

В качестве подобных инструментов взаимодействия могут выступать:

  1. текстовые поля;
  2. кнопки и галочки;
  3. выпадающие списки;
  4. всплывающие подсказки;
  5. переключатели;
  6. элементы меню программы или сайта;
  7. и многое другое.

Чтобы было лучше понятно, что за фрукт-то такой этот интерфейс, рассмотрим наглядный пример. Допустим, вы решили отправиться на отдых в далекие края и заранее забронировать отель через интернет.

Заходите на сайт, а там вас ожидает несколько интерфейсов: поиск, отображение результатов, ввод личных данных, оплата. Во время каждого этапа взаимодействия с сайтом бронирования отелей пользователь оперирует данными и выполняет определенные действия.

Зачем нужен интерфейс? Все просто, как никогда: чем удобнее пользоваться программой, сайтом и другим продуктом, тем счастливее пользователи.

Дружелюбный интерфейс также позволяет повысить продажи на коммерческих сайтах, так как посетители не закрывают вкладку во время первых же секунд пользования сайтом.

Сайты с хорошим оформлением пользуются большей популярностью среди пользователей, более посещаемы, а, следовательно, приносят лучший доход своим владельцам.

Виды интерфейсов

Интерфейс принято подразделять на следующие виды:

  1. Командная строка. Это самый старый и самый трудоемкий способ взаимодействия между пользователем и персональным компьютером. В то же время командная строка остается наиболее надежным типом интерфейса.
    Интерфейс командной строки

    Общение с машиной происходит на ее языке. Командная строка используется в предназначенных для профессиональных пользователей операционных системах: например, в BIOS.

  2. Графический интерфейс. Это именно то, что сегодня подразумевается под словом «интерфейс». Он применяется во всех операционных системах, программах, веб-страницах.
    Программы

    С графическим интерфейсом сталкиваются абсолютно все пользователями ПК. Для более удобного взаимодействия рекомендуется использовать компьютерную мышь.

  3. Жестовый интерфейс. Стремительное развитие технологий стало одной из причин появления жестового интерфейса. Сюда относятся сенсорные экраны, джойстики, стилусы и другие элементы.
  4. Голосовой интерфейс. Говоря фразу «ОК, Google» и впоследствии произнося поисковой запрос, вы взаимодействуете с голосовым интерфейсом операционной системы смартфона или планшета.
    Волна

    Эта разновидность также появилась недавно благодаря стремительному развитию технологий.

    Но уже сегодня она пользуется немалой популярностью, так как позволяет решать ряд важных задач и управлять девайсами (что это?) — мобильными устройствами, автомобилями, бытовой техникой, компьютерами — при помощи голосовых команд.

Каким должен быть интерфейс

Главная задача любого интерфейса — облегчение пользования конкретной программой, сайтом или аналогичным продуктом.

Например, при разработке веб-портала рекомендуется сделать акцент на следующих элементах:

  1. оптимальное число отображаемых элементов;
  2. адаптивность к десктопным и мобильным устройствам;
  3. наличие кнопок популярных социальных сетей;
  4. оптимальные размеры иконок и кнопок;
  5. удобная форма регистрации;
  6. интуитивно понятное расположение пунктов меню;
  7. наличие цветовых или информационных акцентов;
  8. система поиска на сайте;
  9. при необходимости — наличие контактных данных.

Ярким примером хорошо продуманного интерфейса является блог KtoNaNovenkogo.ru. На сайте удачное цветовое решение, интуитивно понятное меню, наличие внутреннего поиска, отображение статей по дате публикации, что делает пользование ресурсом быстрым и приятным.

Вот и все, дорогие друзья. Теперь вы знаете, что интерфейс — это, попросту говоря, внешняя оболочка программ или сайтов, позволяющая облегчить пользование ими.

Надеюсь, что после прочтения статьи у вас больше не останется вопросов. В любом случае разрешите пригласить вас в комментарии, чтобы подискутировать на эту тему с другими читателями блога KtoNaNovenkogo.ru.

А для закрепления знаний предлагаю посмотреть видео о новом интерфейсе для Android от компании Samsung:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Большинство современных интерфейсов рассчитаны на опытных пользователей. Краны тоже не сразу стали для всех привычными. Раньше стороны переключателя непременно маркировали красным и синим цветом — чтобы было понятно, где холодная, а где горячая вода. Теперь мы привыкли, и всё больше кранов выпускают без маркировки. Вероятно, наконец-то запомнили, с какой стороны какая течёт.

С веб-интерфейсами было примерно так же. В начале нулевых в ходу был скевоморфизм — графика имитировала объекты реального мира. Если на сайте была кнопка, она выглядела как настоящая объёмная кнопка. Это было понятно большинству людей, которые покупали свои первые компьютеры.

Но наступил момент, когда новых пользователей стало меньше. Все, кто хотел начать пользоваться компьютером и интернетом, уже освоились в технологии. И необходимость в реалистичных интерфейсах постепенно отпала.

Теперь вместо детализированной иконки «Меню» с подписью обычно используют так называемый бургер — три горизонтальных полоски. И мы прекрасно знаем, что они означают. Ещё мы знаем, что сайты обычно читают сверху вниз. И не нужны никакие стрелочки для пояснения. Современные интерфейсы рассчитаны на опытных пользователей и более лаконичны.

image

Интерфейс можно считать своеобразным договором между системой и внешним окружением. В рамках компьютерной программы «система» — рассматриваемая функция или модуль, а «окружение» — весь остальной проект. Интерфейс формально описывает, какие данные могут передаваться между системой и окружением. А «реализацию» можно охарактеризовать как «система минус интерфейс». В языках наподобие Haskell интерфейсы могут быть крайне специфическими. А в языках вроде Python они, напротив, очень обыденны. Выбранный тип интерфейса может повлиять на размер созданного технического долга и производительность программиста. О том, как это посчитать, написано ниже. Также будет предложен метод для оценки и сравнения разных интерфейсов. На основании этих сравнений вы сможете сами понаблюдать за способами использования языка или программного инструмента.

Важнейшая концепция в разработке ПО — концепция

интерфейса

. Эта статья не об интерфейсах на Java, а об интерфейсах в программном дизайне. И в меньшей степени — об интерфейсах в окружающем мире. Конечно, в разработке ПО используется немало других важных концепций, но я считаю, что большинство из них так или иначе зависят от важности интерфейса.

Что такое интерфейс?

Большинству из нас знакомы две краткие формулировки:

Интерфейс — это договор между системой и внешним окружением. Интерфейс — это сопряжение системы с внешним окружением.Интерфейс = Система ∩ Окружение

Определение с сопряжением подходит лучше, если система — это физический объект. Оба определения очень абстрактны, поэтому давайте рассмотрим их на примере печатания на клавиатуре:

Здесь система — ноутбук, окружение — руки (а также лапы кота, забравшегося на клавиатуру). Следовательно, интерфейс должен быть любой частью взаимодействия между руками и ноутбуком, которую нельзя отнести лишь к какой-то одной из сторон, а только к обеим. Обычно мы думаем о руках и о клавиатуре обособленно, так что точные границы интерфейса в данном случае — предмет философского спора. Вам решать: будет ли это клавиатура в целом или отдельные атомы, взаимодействующие друг с другом при контакте пальцев и клавиш.

Наверное, вас удивит, как этот пример соотносится с определением интерфейса как договора. В данном случае под договором подразумевается соглашение, что мы в своё время потратили достаточно усилий, когда запоминали расположение клавиш и нарабатывали мышечную память. С договором связан ещё ряд нюансов. Например, нажатие и удерживание клавиши имеет другое значение по сравнению с простым однократным нажатием.

Всё это любопытные философские рассуждения, но как они относятся к написанию ПО? Ну, начнём с того, что интерфейсы в программировании окружают вас со всех сторон, даже если вы не обращаете на это внимания. Например, если вы программируете на Java, то явным образом именуете интерфейсы в зависимости от их назначения. И в других языках они тоже присутствуют. Давайте рассмотрим пример интерфейса функции

add_numbers

:

unsigned int add_numbers(unsigned int, unsigned int);void other_function(void){	add_numbers(3,4);}unsigned int add_numbers(unsigned int a, unsigned int b){	return a + b;}int main(void){	add_numbers(9,99);	return 0;}

Применим ту же методику цветовой дифференциации

штанов

для описания окружения, системы

add_numbers

и интерфейса:

Рассматриваемая здесь «система» состоит из функции

add_numbers

. Если вы скажете, что можно рассматривать как отдельную систему основной метод —

other_function

, — то будете правы. Но для простоты мы считаем функцию

add_numbers

изолированной системой. Также целесообразно считать частью интерфейса обращения к

add_numbers

.

Как видите, здесь добавлена четвёртая концепция: «реализация». Довольно сложно дискутировать на тему интерфейсов без учёта конкретных реализаций. Давайте определим этот термин:

Реализация — это система минус интерфейс.Implementation = System ∖ InterfaceImplementation = System ∖ (System ∩ Environment)

Должен признаться, что мне никогда раньше не попадалось такое определение реализации. Но это неизбежное расширение набора определений интерфейса, имеющее ряд преимуществ. Если вы бедный студент и готовитесь к экзамену, то наверняка ваш преподаватель никогда не слышал о таком определении. Не удивлюсь, если оно будет противоречить какой-нибудь таксономии объектно ориентированного программирования. Но даже в этом случае я не собираюсь его менять. Пускай лучше фанаты ООП переписывают свои конспекты в соответствии с моим определением.

Оно, в свою очередь, приводит нас к следующему логическому заключению: когда мы говорим об интерфейсах физической системы, то обычно представляем себе «реализацию» этой системы в виде единого физического объекта. Ведь было бы странно рассматривать «настоящую» реализацию без учёта кнопок, дисплеев или других компонентов. И это подталкивает нас к тому, чтобы рассматривать интерфейс больше как «соглашение», а не совокупность физических объектов. То есть в виде набора обещаний, гарантий или чего-то вроде…

договора между системой и окружением

.

Интерфейс как договор

Если рассматривать интерфейс функции

add_numbers

в виде договора, то гарантии будут такие:

  • Функция add_numbers существует.
  • add_numbers имеет только два параметра, каждый из которых является unsigned int.
  • add_numbers возвращает лишь один unsigned int.

Интерфейс этой функции ничего не говорит нам:

  • о прерывании выполнения add_numbers;
  • об асимптотической сложности рантайма add_numbers;
  • о количестве свободной памяти, необходимой для запуска add_numbers;
  • о конкретной реализации unsigned int;
  • о побочных эффектах (выделение памяти, модифицирование глобальных переменных).

Описанный выше интерфейс

add_numbers

известен под видом функции

prototype

. В предыдущих версиях K&R C использовалась более слабая форма описания интерфейсов:

unsigned int add_numbers();

Определение интерфейса как договора очень удобно для программирования. Ведь большинство программистских задач заключаются в определении и запрашивании наборов аксиом. Начальные и конечные условия обеспечивают какие-то свойства или поведение. Прежде чем две стороны завязывают друг с другом деловые отношения, они подготавливают договор. В нём сформулирован конечный результат, сумма и сроки оплаты. Также заранее оговариваются условия досрочного расторжения, возмещений и издержек. Если договор нарушается, то ситуацию разруливает суд или арбитраж. Но если вы забыли что-то указать в договоре, то могут возникнуть сюрпризы.

С компьютерными программами всё то же самое. Модули и функции говорят, что им нужно и (иногда) что они дадут взамен. Нарушение этого договора приведёт к ошибке компиляции, к ошибке выполнения, к сбою приложения, системы, средств контроля качества кода и к выговору от руководства. Я бы даже сказал, что определение интерфейса как договора не метафорическое. Здесь используются те же принципы, что и в коммерческом договоре, хотя он и не столь детализирован.

Патенты, авторские права и интерфейсы

Я не буду давать вам советы в области права. Возможно, что-то из мною сказанного даже будет противоречить законам. Всё нижеследующее — лишь частное мнение автора.

Итак, я склонен

буквально

рассматривать интерфейс как «коммерческий договор» между двумя сущностями. Подчёркиваю — я не считаю это метафорой. Особенно я адресую эту интерпретацию специалистам по теории вычислительных машин и защитникам авторских прав.

Следует ли патентовать интерфейс? Учитывая его определение как договора между системой и окружением, я считаю, что использование патентов было бы ошибкой. И, судя по всему, существующее прецедентное право поддерживает мою позицию. Но имейте в виду, что слово «интерфейс» используется очень широко, и зачастую совсем не в том смысле, как я описал выше.

Следует ли защищать интерфейс авторскими правами? Опять же, учитывая «договорную» природу, я считаю, что объектом авторского права должен быть «исходный код» интерфейса. В то же время авторские права не должны применяться к тем аспектам интерфейсов, которые делают их такими особенными. Достаточно лишь защитить исходный код или рукописное изображение, но не гарантии или ограничения. Если гарантии или ограничения интерфейса станут неотделимы от любой из частей его кода, то эти части следует лишить права защиты.

Предлагаю простой тест, позволяющий оценить, нужно ли что-то защищать авторскими правами.

Если вы хотели бы защитить какой-то набор атрибутов, включая любые компоненты от третьей стороны, каким-либо образом используемые интерфейсом, то всегда можно будет создать подходящую замену. Замена реализует тот же самый интерфейс и успешно используется в ПО от третьей стороны, без каких-либо модификаций этого самого ПО, а также без нарушения любых авторских прав. Если любая замена будет приводить к нарушению авторских прав, или подразумевать модифицирование ПО от третьей стороны, или ухудшать функциональность, то набор атрибутов слишком агрессивен и должен быть сокращён.

Считаю, что с помощью этого теста целесообразно проверять ещё и на патентоспособность. Обратите внимание: цель теста — исключительно определить

нецелесообразность

защиты авторскими правами или патентом. Он не поможет в решении о том, что

следует

подвергнуть защите. Кроме того, этот тест — лишь моё мнение, а не нормативный акт или закон.

Также хочу отметить, что любой критерий, рассматриваемый как часть интерфейса в одном языке, может не являться таковым в другом языке. К примеру, в Java порядок объявления функций не влияет на выполнение программы. И если вы случайно скажете, что порядок следования функций в файле не имеет значения, то это будет ошибкой по отношению к программе на Python:

def foo():        print("asdf")def foo(abc):        print(abc)foo("lol")

Все эти разговоры о законах напомнили мне дело

Oracle против Google

. По приведённой ссылке вы можете найти интересные для разработчиков подробности, так что я буду опираться на них в своём анализе. Учитывая все аспекты, не вижу причин не соглашаться с решением дела в пользу Oracle. Не могу сказать, что безоговорочно их поддерживаю, поскольку нам доступно не так много деталей разбирательства.

Думаю, многие переживали, что будет создан прецедент, позволяющий защищать патентом или авторскими правами элементы интерфейса. Как раз тот случай, при котором не был бы пройден мой тест. Окружной суд принял решение: «Структура, последовательность и архитектура API могут быть защищены авторским правом». Не думаю, что это проблема, поскольку «структура, последовательность и архитектура» по своему определению вполне пройдут мой тест. Приведу пару выдержек из статьи по приведённой выше ссылке:

«Окружной суд заключил, что „есть лишь один способ написания“ объявлений для взаимодействия с Java. Если это так, то использование одинаковых объявлений не подлежит защите авторским правом. В Google не оспаривают тот факт, что они могли бы написать свои собственные API для доступа к Java, за исключением трёх». И наконец, «В Google признали, что они дословно скопировали объявления».

Думаю, суд принял верное решение, заключив, что уникальные по сути свойства интерфейса не должны подвергаться защите. К тому же в Google признали «дословное» копирование. Если под этим подразумевается копипастинг, включая все пробелы и орфографические ошибки в комментариях, то я считаю это нарушением прав. Даже если нельзя защищать интерфейс, то это не должно мешать защите индивидуального творческого самовыражения.

Об этой тяжбе я знаю лишь из открытых сетевых источников, но, судя по всему, в Google полностью скопировали исходный Java-код, включая интерфейсы. Похоже, они и сами считали, что нужно лицензировать своё использование Java, поскольку это было предметом переговоров по лицензионным соглашениям с Sun ещё до 2010 года. Но эти соглашения потерпели неудачу после того, как Sun была приобретена Oracle. Тем не менее Google продолжала использовать «дословные» копии кода, что явно не пошло ей на пользу при судебном разбирательстве. Подозреваю, что их адвокаты знали о слабости своей позиции, поэтому выбрали стратегию защиты, основанную на законном требовании о нераспространении авторского права на интерфейсы. Надеялись выиграть дело за счёт представления интерфейса в виде исходного кода и его объединения с более философской концепцией.

Что такое «модуль», или «абстракция»?

При слове «модуль» у меня в голове возникает заглавная картина поста. Эта иллюстрация хорошо демонстрирует важность границ модуля и его взаимодействия с окружением. Интерфейс кубика жёстко ограничивает взаимодействие внешней среды с содержимым кубика. Вы не сможете обойти интерфейс, так что придётся соблюдать навязанные им «правила игры». Наконец, внутри кубика ничего нет, но это неважно: важно не его содержимое, а интерфейс.

Другой пример: строение клеточной мембраны. Различные компоненты обеспечивают прохождение через мембрану только необходимых веществ и только тогда, когда это нужно.

В контексте этой статьи я буду использовать термины «модули» и «абстракции» как синонимы. Конечно, толковый словарь со мной не согласится, и даже в разных языках программирования эти термины имеют разное значение. Но в данном случае меня интересует только то, что обе эти сущности можно рассматривать в качестве системы, как она понимается в этой статье. То есть абстракции и модули могут состоять из интерфейса и реализации.

Вы можете считать отдельную функцию модулем в языке С, «модулем» — в Python, классом или пакетом — в Java. Чем угодно, лишь бы оно имело внешний интерфейс и «скрытую» реализацию. Причём «скрытость» может быть следствием правил языка или даже решения программиста.

Дырявые абстракции

Насколько я знаю, идею

дырявых абстракций выдвинул Джоел Сполски

. В его эссе есть несколько хороших примеров, но я хотел бы привести свой. В программировании очень часто встречается концепция «карты»: представление структуры данных, состоящей из пар ключей и значений. Важное ограничение: карта гарантирует, что все ключи должны быть уникальными. Попытка записи нового значения для существующего ключа приведёт к ошибке или перезаписи предыдущего значения. Суть в том, что ключи не должны дублироваться. Чаще всего от программистов требуется желание перебирать все эти ключи. А поскольку карты не могут гарантировать определённый порядок сортировки ключей, то иногда приходится задаваться вопросом, в каком порядке они будут после перебора? Это — следствие того, что интерфейс карты не даёт гарантий по сортировке. И хотя считается, что это не имеет значения, но на практике всё же хочется отсортировать. Так нужно для более эффективной организации данных, например для облегчения проверки уже имеющихся ключей.

Перебор отсортированных данных может дать совсем другой результат по сравнению с перебором случайных данных. Допустим, нужно найти минимальное значение в списке:

min = null;list = map.getMapKeys();for (item in list){	if ( min == null ){		min = item	}else if (item < min){		min = min;   /*  This line has a bug */	}}

Ветка

else if

никогда не будет выполнена, если данные отсортированы по возрастанию. Даже если вы начнёте проверку со случайного места списка, программа никогда не столкнётся с этой строкой. И это огромная проблема, поскольку если вы поменяете реализацию карты и она не будет возвращать отсортированные ключи, то ваш код неожиданно станет выполняться по ветке с багом. А к тому моменту вы совершенно забудете об этом коде и скрытой внутри него бомбе.

Хочу предложить своё собственное определение утечки абстракций.

Утечкой абстракций (abstraction leak) называется ситуация, когда реализация может влиять на окружение так, как не было предусмотрено интерфейсом.

Согласно этому определению,

почти каждая

абстракция — дырявая. Ведь описание в интерфейсе всех видов воздействия на окружение имеет смысл лишь в наиболее строгих математических системах. А что касается физических систем, то вам может вспомниться

теорема Гёделя о неполноте

.

Идея дырявости большинства абстракций не является необоснованной. Это подразумевал и Джоел Сполски в своём «The Law of Leaky Abstractions»:

«Все нетривиальные абстракции являются дырявыми до определённой степени».

Раз все абстракции дырявые, то о чём говорить? Проблемы возникают только тогда, когда часть окружения начинает опираться на один из непредусмотренных способов воздействия системы на окружение. Именно о таких утечках все и говорят.

Это приводит к далеко идущим последствиям, не только с точки зрения обычных багов, но и в сфере безопасности. С физическими системами, в которых присутствуют утечки во внешнее окружение, компрометирующие безопасность, связан термин «

атака по сторонним каналам

». В сочетании с заявлением, что все абстракции дырявы, это приводит нас к заключению:

Каждая физическая реализация криптосистемы уязвима к атакам по сторонним каналам.

Учитывая всё сказанное выше, эту идею можно распространить не только на физические, но и на эмулированные реализации.

Оценка и сравнение интерфейсов

Как мы уже видели выше, в интерфейсах на С задаются такие вещи, как тип возвращаемого значения и количество параметров, которые могут быть переданы функции. А что насчёт Python? Я использую термин «интерфейс» в соответствии с контекстом статьи, то есть в более широком понимании по сравнению с тем, что пишут в книгах об «интерфейсах» в Python.

def add_numbers(a,b):        return a + bprint(add_numbers(3,1))print(add_numbers("abc","def"))

В этом языке нам требуется формализовать типы интерфейса функции. Это упрощает определение и вызов функции, поскольку нужно обработать меньше информации. С другой стороны — ограничений, по которым можно со временем проводить проверку для поиска ошибок, меньше.

Думаю, нужно кое-что сказать об оценке и сравнении разных характеристик интерфейса с точки зрения способов передачи информации. Оценивать можно как конкретный интерфейс, так и совокупность всех интерфейсов, которые могут быть реализованы на данном языке. Давайте вспомним наш пример с

add_numbers

и оценим, сколько информации мы можем передать через интерфейс и в обход него, с помощью утечек абстракции.

Через интерфейсВ обход интерфейса
Описание характеристикиКол-во возможных состоянийОписание характеристикиКол-во возможных состояний
Тип параметра 11 (unsigned int)Состояния глобальной переменной(кол-во глобальных переменных) * (кол-во состояний глобальных переменных)
Тип параметра 21 (unsigned int)Файловая системаКол-во состояний файловой системы
Тип возвращаемого значения1 (unsigned int)Время использования процессораНе ограничено
Значение параметра 12^(кол-во бит в unsigned int)Состояние кучиКол-во состояний кучи
Значение параметра 22^(кол-во бит в unsigned int)Многие другие......
Возвращаемое значение2^(кол-во бит в unsigned int)

И есть ряд вещей, которые могут коммуницировать с

add_numbers

через интерфейс Python.

Передача информации через интерфейс PythonПередача информации в обход интерфейса Python
Описание характеристикиКол-во возможных состоянийОписание характеристикиКол-во возможных состояний
Тип параметра 1Практически бесконечноеСостояния глобальной переменнойКол-во состояний файловой системы
Тип параметра 2Практически бесконечноеФайловая системаНе ограничено
Тип возвращаемого значенияПрактически бесконечноеВремя использования процессораКол-во состояний кучи
Значение параметра 1Практически бесконечноеСостояние кучи...
Значение параметра 2Практически бесконечноеМногие другие...(кол-во глобальных переменных) * (кол-во состояний глобальных переменных)
Возвращаемое значениеПрактически бесконечное

А теперь взгляните на количество типов интерфейсов, которые мы можем описать в Haskell:

add_numbers :: Int > Int -> Intadd_numbers 3 4 = 7main = print (add_numbers 3 4)

Учитывая этот код, интерфейс

add_numbers

может получить следующую информацию:

Передача информации через интерфейс HaskellПередача информации в обход интерфейса Haskell
Описание характеристикиКол-во возможных состоянийОписание характеристикиКол-во возможных состояний
Тип параметра 11 (Int)Время использования процессораНе ограничено
Тип параметра 21 (Int)Влияние на кэши процессора/памятиНе ограничено
Тип возвращаемого значения1 (Int)Прочие......
Значение параметра 11 (значение 3)
Значение параметра 21 (значение 4)
Возвращаемое значениеКак минимум 2^30[1]

Для конкретного интерфейса на выбранном вами языке можно оценить ещё и количество уникальных способов передачи информации:

  • через интерфейс;
  • в обход интерфейса через утечки абстракций.

Можете также обратить внимание на следующее:

  • сколько ограничений вы можете использовать в рамках этого языка с точки зрения минимального и максимального количества информации, передаваемой через интерфейс;
  • какие инструменты предоставляет этот язык для предотвращения взаимодействия в обход интерфейса.

Проанализируем подобным образом графический пользовательский интерфейс, в котором есть возможность менять папки:

image
Передача информации через GUIПередача информации в обход GUI
Описание характеристикиКол-во возможных состоянийОписание характеристикиКол-во возможных состояний
Клик по Папке 1Кол-во пикселей на экране, занимаемых Папкой 1 * кол-во кликовСкрытые возможности UIНе ограничено
Клик по Папке 2Кол-во пикселей на экране, занимаемых Папкой 2 * кол-во кликовНестандартные комбинации быстрого вызоваКол-во пикселей на экране, занимаемых Кнопкой 2
Наведение курсора на Папку 1Кол-во пикселей на экране, занимаемых Папкой 1Прочие неожиданные возможности UI...
Наведение курсора на Папку 2Кол-во пикселей на экране, занимаемых Папкой 2
Время между наведением и кликомБесконечно
Стандартные клавиатурные событияКол-во стандартных комбинаций клавиш
Площадь экрана, занимаемая GUIКол-во пикселей, используемых для отображения GUI

А теперь рассмотрим ту же задачу смены папки с помощью командной строки и

cd

:

Передача информации через GUIПередача информации в обход GUI
Описание характеристикиКол-во возможных состоянийОписание характеристикиКол-во возможных состояний
Кол-во названий папок, которые можно набратьНе ограниченоПеременные окруженияНе ограничено

В предыдущие две таблицы я не включил такие данные, как количество шума в сигнале. Если сравнить сложность повторения одной и той же последовательности при нажатии клавиш (одна за другой) и движении мыши (пиксель за пикселем), то очевидно, что во втором случае ошибок гораздо больше. В графических интерфейсах это компенсируется благодаря принятию менее строгой семантики. Представьте, если бы на кнопках «OK» и «Cancel» доступная для кликов зона была шириной всего 1 пиксель.

Можно ещё больше усложнить анализ, если оценивать изменение доли ошибок у пользователей с физическими отклонениями.

Итак, мы рассмотрели один из возможных способов оценки и сравнения интерфейсов. На основании приведённых примеров и собственного опыта позволю себе сделать несколько экстраполяций:

  • Люди предпочитают интерфейсы, которые не слишком строги при приёме информации, особенно если интерфейс незнакомый.
  • Не слишком строгие интерфейсы чаще используют неправильно.
  • Всеобъемлющие интерфейсы, принимающие большие объёмы информации, выглядят мощными, но часто используются неправильно.
  • Если взаимодействие становится утомительным, люди стараются передавать информацию в обход интерфейса.
  • При взаимодействии в обход интерфейса, через утечки абстракций, крайне вероятно возникновение неприятных неожиданностей.

Дырявые и ограниченные интерфейсы

Я опишу несколько наблюдений на основании анализа из предыдущего раздела. Но сначала приведу пару определений:

Дырявый интерфейс (leaky interface) — интерфейс, который игнорируется в ходе любых взаимодействий между системой и окружением. Ограниченный интерфейс (specific interface) — интерфейс с относительно небольшим количеством возможных входов и выходов.

Хороший пример ограниченного интерфейса —

кусочно-заданные функции

, определённые только для небольшого количества входных данных.

Если вы можете обоснованно оценить «дырявость» или «ограниченность» интерфейсов, то имеет смысл очертить диапазон, на одном конце которого будут очень ограниченные и недырявые интерфейсы, а на другом — неограниченные и дырявые.

Вероятно, вы предложите кого-то подвинуть влево или вправо на шкале, но главное, что вы ухватили идею. Можно даже разбить на две отдельные шкалы: по степени дырявости и строгости. Хотя в целом эти два понятия хорошо коррелируют.

Следующая корреляция, которую я хочу предложить, выведена из моего опыта. На левом краю шкалы «ошибки» бывают реже, и обычно они возникают из-за сбоев при

валидации

. На правом краю шкалы ошибки возникают чаще, и зачастую их причина кроется в сбоях при

верификации

.

Асимптотическая сложность технического долга

Начну с заявления:

Основная часть технического долга возникает в проекте либо из-за недопустимого полагания на утечки абстракций, либо из-за полагания на договоры крайне нестрогих интерфейсов, что сильно затрудняет прогнозирование последствий.

В самом начале проект содержит один-два модуля, и для проработки договора хорошего интерфейса вам понадобится выполнить объём работы О(1). Если ваш интерфейс плох, то объём технического долга тоже будет равен О(1), так что вам не придётся потратить слишком много времени на приведение в порядок договора интерфейса. Но при линейном росте количества модулей объём межмодульных связей может достигать О(N^2). Следовательно, при плохом интерфейсе, если каждый модуль взаимодействует со всеми остальными модулями, количество обращений к интерфейсу в худшем случае будет пропорционально N^2.

Как видно из графиков, изначально можно сэкономить на создании продуманного интерфейса. Но этот выигрыш быстро теряется из-за нарастания проблем, связанных с межмодульным взаимодействием. Объём работ из-за этого увеличивается в степени количества модулей, в то время как при хорошем интерфейсе он растёт линейно. Худший сценарий — когда каждый модуль общается с каждым модулем, возникает всё больше проблем в процессе хендшейка, отсюда и проистекает степенной рост.

Обычно уровень межмодульного взаимодействия растёт медленнее, чем О(N^2), но определённо быстрее, чем О(N). Также есть один фактор, сдвигающий начало быстрого роста в будущее: это человеческая память. Даже когда в вашем проекте 20 модулей, вы, вероятно, ещё помните, что делает каждый из них. Так, из всех договоров вам нужны лишь туманные названия функций и эзотерические соглашения. Но как только проект становится достаточно большим, то многие детали забываются, или когда в проект приходят новые люди — и начинается степенной рост трудовых затрат.

Почему всё ещё пользуются командной строкой?

На этот вопрос вы получите от людей разные ответы, ни один из которых мне не кажется самым важным:

  • Командная строка гибкая и даёт много возможностей.
  • Она потребляет меньше ресурсов.
  • Это позволяет лучше понимать, как всё работает.

Самое главное, почему мы всё ещё пользуемся командной строкой, это

АВТОМАТИЗАЦИЯ!

Вряд ли можно переоценить выгоды использования автоматизированных процессов. Если мне нужно запустить кластер на 100 серверов, то не стану же я подключаться к каждому из них по отдельности и вручную устанавливать ПО, кликая по куче кнопок в бесчисленных GUI. Даже если вам нужно автоматизировать процесс кликанья в GUI, то понадобится ещё какой-то файл, в котором будет сохраняться информация о том, куда и как нужно кликнуть. Нечто вроде файла с гибкими… командами.

Хотя мы и могли бы внедрять автоматизацию через кликанье и экранные грабберы, нельзя забывать о том, что такой тип взаимодействия с машиной придуман для людей. Он подразумевает использование нестрогого интерфейса, не требующего высокой точности. Поэтому ваш автоматизированный кликер наверняка будет сбоить, если окно вдруг сдвинется со своей позиции или поменяется системный шрифт. С GUI связано слишком много переменных. А командная строка позволяет действовать гораздо точнее, вы взаимодействуете через очень строгий интерфейс. Поэтому многие люди его не любят, в отличие от компьютерных программ.

Конечно, бывают ситуации, когда невысокая точность взаимодействия GUI — это благо. Например, при создании цифровых картин вам не нужно волноваться о размещении и цвете каждого пикселя. Главное, чтобы было

нечто

особенное для каждого пикселя. Поэтому шум, передаваемый рукой движению курсора, становится важной информацией в конечном продукте.

Выбор правильного языка

После раздела про асимптотическую сложность технического долга вы могли подумать, что любой проект нужно писать на языке с очень строгими условиями договоров интерфейса, вроде Haskell или Java. Но это не совсем то, что я хотел донести. Ответ на следующий вопрос может помочь вам сделать правильный выбор.

Насколько вероятно изменение требований к вашему проекту?

При начале нового дела ответ наверняка будет «очень вероятно», особенно если создается небольшой продукт, да ещё и при неясности его перспектив на рынке. Если же требования чётко сформулированы, как, например, в случае с созданием компилятора или разработкой проекта на базе международных стандартов, то ответ наверняка будет «не слишком вероятно».

Если вы ответили «очень вероятно», то используйте язык, который позволит терять меньше времени при уточнении договоров интерфейса: они наверняка будут работать против вас в случае изменения требований. Но главная задача здесь — получить не идеальную реализацию требований, а идеальные требования, позволяющие вам

начать

создавать финальную реализацию. Исключением может быть ситуация, когда ваш MVP представляет собой огромную систему с сотнями модулей. Если в проект вовлечено немало народу, то хороший интерфейс просто необходим для того, чтобы они не наступали друг другу на ноги.

Если вы ответили «не слишком вероятно», то используйте язык с очень строгими договорами интерфейса. Вначале придётся больше поработать, но зато потом внедрение новых возможностей потребует меньше усилий. Единственным исключением может быть ситуация, если вы пишете какой-то мелкий продукт (на несколько сотен строк).

Когда-то было сломано немало копий относительно того, что Twitter начали создавать на Ruby on Rails, а потом это стало причиной затруднений при масштабировании проекта. Позднее Twitter был переведён на Scala. Кто-то может считать, что разработчики совершили ошибку и им следовало сразу выбрать Scala. Я так не думаю. В основе Twitter’а лежит очень простая идея, и в условиях большого количества конкурентов им нужно было завоевать доминирующую позицию на рынке. Им требовалось расти как можно быстрее, невзирая на расходы. Циклы разработки новых возможностей должны были проходить максимально быстро, поскольку это позволяет в кратчайшие сроки понять, что именно нужно пользователям, какой продукт они хотят в результате получить. Трудности масштабирования – это признак не неудачи, а успеха. Было сформулировано видение Twitter’а как готового продукта, и оставалось только реализовать его. С точки зрения разработчиков, это просто нирвана, все о таком мечтают, но мало кому удаётся поработать в таких условиях: «Перепиши это дерьмо с нуля на своём любимом языке, как тебе удобно, лишь бы в будущем с ним было легче работать». Гораздо проще переписывать что-то с нуля, имея перед глазами более слабую реализацию, чем пытаться нащупать облик продукта, который позволит компании взлететь. К сожалению, большинство участников рынка идут только путем избегания «ненужных» расходов на создание с нуля и тратят массу сил и времени на масштабирование того, что изначально не предполагало масштабирования.

Почему так популярен Python?

В разделе про дырявые и строгие интерфейсы я говорил о способе классифицирования интерфейсов в зависимости от их склонности к утечкам абстракций, а также о том, как строги могут быть определения интерфейса. И я указал на тот факт, что более «дружелюбные» и «продуктивные» интерфейсы куда более склонны к утечкам, чем другая часть спектра интерфейсов.

Я считаю, что популярность Python проистекает из того, что это прекрасный вводный язык, предоставляющий крайне простые договоры интерфейса. По той же причине с увеличением проекта на Python поддерживать его становится всё труднее.

Python очень популярен в научном сообществе и среди любителей экспериментировать с численным анализом. Сама суть эксперимента требует постоянного улучшения создаваемого продукта, а строгие интерфейсы это замедляют.

Почему корпоративное ПО обычно пишут на Java/C++?

В разделе про дырявые и строгие интерфейсы я говорил о компромиссах, связанных с разными типами интерфейсов. Java и С++ относятся больше к строгой части спектра, в отличие от Python или Ruby. Да, в них могут возникать утечки, и есть более строгие языки (тот же Haskell), но зато Java и С++ более сбалансированы с точки зрения масштабируемости, дружелюбности и продолжительности итерирования. Кроме того, эти два языка позволяют гибче управлять дырявостью интерфейсов в зависимости от проектных соглашений. Например, делая переменные или функции частными, публичными или защищёнными.

Как эффективнее срезать углы

Если вы хотите вынести из этой статьи что-то одно, пожалуйста: когда вам нужно срезать углы в проекте, делайте это внутри

реализации

и оборачивайте в

очень хороший

интерфейс. Даже если реализация не слишком хороша и её проблемы перетекают в другие части системы, то это проблема плохого интерфейса! Чтобы не было недопонимания, позвольте привести список того, что я подразумеваю под интерфейсами:

  • Прототипы функций.
  • «Интерфейсы» Java.
  • Общедоступные методы классов.
  • Переменные общедоступных компонентов.
  • Заголовочные файлы (.h) в C/C++.
  • Конечные точки RESTful API.
  • Маршрутизация URL.
  • Общедоступные аспекты «моделей» или «пакетов».
  • Логическая структура баз данных (DDL).
  • И многое другое.

Заключение

Как видите, концепция интерфейса крайне важна и оказывает очень большое влияние на развитие проекта в сфере правовой защиты, производительности и количества философских связей с другими аспектами структуры системы. Спросите других программистов, что они думают об интерфейсах, и наслушаетесь всякой всячины.

Пользовательский интерфейс - это средства взаимодействия между человеком и компьютером. Говоря простыми словами, интерфейс - внешняя часть программы или устройства, с которыми работает пользователь. Слово интерфейс - калька с английского interface, то есть «граница, связующее звено».

Чаще всего под словом интерфейс подразумевают именно пользовательский интерфейс. Например, говорят: «У этого интернет-магазина неудобный, запутанный интерфейс». Это значит, что с сайтом магазина неудобно взаимодействовать. Скажем, сложно найти нужные товары, непонятно, как оформить заказ, сайт не сохраняет ранее введенные данные и т.п.

Примеры употребления:

Многие пользователи хотели бы вернуть старый интерфейс «ВКонтакте», новый им не нравится.

У программы интуитивно понятный интерфейс - сразу ясно, куда нажимать и к чему это приведет.

Интерфейс Windows очень сложен: неопытные пользователи путаются в куче настроек.

Веб-интерфейс (web-interface) - это страница в интернете, позволяющая пользователю взаимодействовать с каким-то сервисом или устройством прямо через браузер. К примеру, с помощью веб-интерфейса можно воспользоваться онлайн-банком: зайти на страницу банка, ввести логин и пароль, а затем переводить деньги между счетами, оплачивать услуги и т.п.

Аппаратный и программный интерфейс. Что такое интерфейс USB и API

Помимо пользовательского интерфейса существуют программный интерфейс (взаимодействие программ между собой) и аппаратный интерфейс (способы взаимодействия физических устройств, «железа»).

Когда говорят об аппаратном интерфейсе, обычно имеют в виду разъемы, через которые устройства можно подключить друг к другу. Например, «подключение через интерфейс USB» - это значит соединение устройств через универсальную последовательную шину, предназначенную для подключения периферийной техники. Через USB, например, можно подключить к компьютеру клавиатуру, мышку, фотоаппарат или смартфон.

Аппаратный интерфейс - кабель USB

Программный интерфейс - это способ взаимодействия программ между собой. Например, API (application programming interface, программный интерфейс приложения) - это набор команд, который позволяет программам автоматически обмениваться данными без участия людей. Одна программа по API отправляет запрос, другая отвечает ей.

К примеру, на новостном сайте показываются курсы валют, которые меняются в реальном времени. Это не значит, что редактор сайта каждый раз вручную меняет числа на странице. Новостной сайт сам отправляет по API запрос на сервер с данными валютной биржи и получает оттуда необходимые цифры.

Типы пользовательских интерфейсов. Графический, текстовый и другие

Текстовый интерфейс - это способ общения человека с компьютером с помощью печати команд. Например, в операционной системе MS-DOS интерфейс был текстовым - пользователь набирал на клавиатуре нужные команды, а машина их выполняла.

Текстовый интерфейс MS-DOS - командная строка

Проблема текстового интерфейса в том, что пользователь должен знать необходимые команды и каждый раз вручную набирать их без ошибок. Частично от этой трудности избавили оболочки для MS-DOS - например, Norton Commander.

Norton Commander - файловый менеджер для MS-DOS. В нем можно не только набирать команды на клавиатуре, но работать с файлами с помощью сочетаний клавиш.

Вскоре появились и графические интерфейсы, где пользователь взаимодействует с визуальными объектами: кнопками, значками, картинками на экране. Операционная система Windows использует графический интерфейс: пользователь кликает мышкой по иконкам - пиктограммам, изображающим файлы и программы.

Графический интерфейс Windows 3.11

Материальный интерфейс - это способ взаимодействия с компьютером с помощью осязаемых конструкций. Например, компьютерная мышка или джойстик - это материальный интерфейс. Двигая мышку по столу, мы одновременно перемещаем стрелку курсора по экрану.

Материальный интерфейс - компьютерная мышь. Фото: Depositphotos

Голосовой интерфейс - это управление с помощью речевых команд. Человеческий голос сегодня умеют понимать даже мобильные телефоны. Например, Siri от Apple, голосовой помощник Google, «Алиса» от «Яндекса»

Голосовой интерфейс - Siri от Apple. Siri - это сокращение от Speech Interpretation and Recognition Interface (интерфейс распознавания и интерпретации речи). Фото: Depositphotos

Жестовый интерфейс позволяет отдавать команды, делая жесты пальцем, рукой, компьютерной мышью, специальным контроллером и т.п.

Жестовый интерфейс - игровая приставка Nintendo Wii, контроллеры которой реагируют на движения пользователя.

Тактильный интерфейс позволяет пользователю испытывать осязательные ощущения (нажим, вибрацию и т.п.) и взаимодействовать с компьютером с их помощью.

Перчатки виртуальной реальности - пример тактильного интерфейса. Фото: NASA

Нейронный интерфейс позволяет передавать команды с помощью вживленных в мозг электродов. Двунаправленные нейронные интерфейсы могут не только принимать информацию от мозга, но и отправлять ее в мозг - например, через сетчатку глаза.

Йенс Науманн - слепой, способный «видеть» с помощью нейронного зрительного протеза. Камера улавливает изображение и направляет обработанную версию в зрительную кору головного мозга через электроды.

Киану Ривз в фильме «Матрица» (1999). Герои пользуются нейроинтерфейсом, чтобы попасть в виртуальную реальность - Матрицу.

Киберспейс - интерфейс в виде виртуальной реальности. Кадр из фантастического фильма «Джонни Мнемоник» (1995)

Приветствуем вас, друзья! Слово “интерфейс” на слуху у владельцев ПК и телефонов, но далеко не все понимают его. Мы расскажем для чайников, что такое интерфейс в компьютере и смартфоне, зачем он нужен, каким бывает, как им правильно пользоваться. Увидев это слово на сайте, в описании или в инструкции, новичок поймет, о чем идет речь и что делать дальше.

Что такое интерфейс, для чего он нужен

В переводе с английского interface — взаимодействие. Как правильно написать на русском языке: интерфейс (иногда пишется инфейс — это неправильно). Обычное определение — общая граница между двумя функциональными объектами. Например, человек садится за руль своего авто, переключает рычаг коробки передач — это взаимодействие с интерфейсной системой машины. Коробка передач как проводник между водителем и автомобилем.

Что такое интерфейс простыми словами

В информатике значение слова более глубокое — это средства взаимодействия пользователя с игрой, программой или операционной системой, методы управления работой вычислительной машины. Благодаря интерфейсу человек узнает любую программу или текстовый редактор. Если овладеть работой с графическим редактором Paint, то легко освоить другие подобные проги, так как они имеют схожую структуру.

Основные задачи интерфейса:

  • ввод и вывод информации;
  • управление ПО;
  • обмен данными через внешние носители;
  • командные операции.

Задняя панель системного блока ПК — тоже интерфейс, позволяющий подключать другие устройства.

Пользователь включает компьютер и видит перед собой иконки: ”Мой компьютер”, “Ярлыки”, “Фото” и т.д. — все это интерфейсные элементы.

Захотелось человеку отдохнуть на острове Фиджи. Он заходит на сайт туроператора, содержащий несколько структур (перечисление гостиниц, окно для обратной связи, офисы продаж и т.п.), которые помогают взаимодействовать с разными функциями сайта, выполнять конкретные действия: переход на страницу с нужной информацией, ввод своих данных, отображение результатов, оплата. Если заменить все это простым текстовым описанием, сайт превратится в буквенный портал, что неудобно и бесполезно.

Интерфейс можно кратко описать как оформление: то, что человек видит перед собой, пользуясь ПК или телефоном. Хотя на самом деле — это системная структура, потому что, нажимая на кнопки, кликая мышкой по элементам меню, пользователь переходит туда, куда ему нужно: камера, галерея, контакты, сообщения. Его назначение — эффективное, приятное использование электронного устройства или сайта.

Виды интерфейсов

Бывают разные виды интерфейсов, о каждом из которых мы расскажем далее.

Самые распространенные:

  • командная строка;
  • графический и текстовый интерфейс;
  • по типу управления (жестовый, голосовой, тактильный и нейронный);
  • программный;
  • аппаратный;
  • аппаратно-программный;
  • пользовательский;
  • веб;
  • игровой;
  • материальный;
  • в телефонах.

Если вам нужно будет назвать и перечислить виды современных интерфейсов, эта информация поможет изложить все правильно и сделать хорошую презентацию.

Командная строка

Это отдельное ПО, входящее в состав операционки и обеспечивающее взаимосвязь между пользователем и ОС. Благодаря командной строке можно выполнять компьютерные команды. Это общение с машиной на ее языке.

Командный интерфейс

Из недостатков — нужно знать команды, каждый раз набирать их без единой ошибки. Преимущество — возможность вводить команды без участия графической структуры, что дает дополнительные возможности.

Командная строка (консольный интерфейс) запускается в своей оболочке, например, в BIOS. Основной путь ее расположения: C:\Windows\system32\cmd.exe. Обычному юзеру не нужно вникать, где находится командная строка и как работает, а для профессионалов она — главный инструмент, так как помогает при заражении компьютера вирусами, восстановлении Windows и в других случаях.

Простой метод найти командную строку: одновременно нажать клавиши Win+R, в появившемся окне вести cmd.

Графический и текстовый

Графический (англ. graphical user interface, GUI) используется во всех операционках, в большинстве приложений. Часто его называют WIMP — это аббревиатура от первых букв слов Window, Icon, Menu, Pointing device (манипулирующее устройство).

Графический интерфейс системы

Основные элементы:

  • меню;
  • списки;
  • пиктограммы (рисунки, схемы).

В ОС Windows юзер кликает по иконкам, пиктограммам, которые изображают проги и файлы — это и есть graphical interface, предоставляющий широкие возможности каждому юзеру. Не нужно вписывать никакие команды. Для удобного взаимодействия используется компьютерная мышь.

Нужно отличать графический от визуального интерфейса, который представляет систему в виде набора визуальных образов — это может быть значок или надпись, расположенные в определенном месте экрана. Визуальная структура не обязательно использует графические отображения. Визуальная структура может быть графической и текстовой.

Текстовая использует при вводе-выводе и предоставлении информации набор букв/цифр, символов псевдографики. В ней используются все базовые элементы графического оформления: флажки, кнопки, выпадающие списки и т.д. Отличается маленькой требовательностью к техническим ресурсам, высокой скоростью изображения данных. Текстовый интерфейс — разновидность пользовательского, тогда как командная строка — часть текстового.

В простейшем случае текстовый interface использует командную строку, но многие программы с помощью интерактивных элементов делают более дружественное, понятное оформление, которое приближается по удобству к графическому.

Некоторые проги поддерживают развитую оконную систему, например, Turbo Vision, D-Flat, CScape, у многих есть сменные темы оформления (DOS Navigator), а также возможность использовать разные предметы интерактивного взаимодействия (джойстик, мышь).

Жестовый, голосовой, тактильный и нейронный

Пользователь управляет компьютером и отдает команды разными методами: жестами, голосом и т.д.

Поэтому по типу управления выделяют:

  • жестовый интерфейс. Элементами контакта выступают графические планшеты, сенсорные экраны и другие технологии, реагирующие на движения пальцев;
  • голосовой интерфейс обозначает управление речью. Примерами являются: Siri от Apple, «Алиса» от «Яндекса»;
  • тактильный, когда взаимодействие основано на осязательных ощущениях, получении чувствительной обратной связи (вибрация, нажим);
  • нейронный — передача команд через электроды, вживленные в мозг. Информация может приниматься от мозга и передаваться в него, к примеру, через глазную сетчатку. На практике нейроинтерфейс способен облегчить жизнь парализованных пациентов, у которых мозг хорошо работает. Нейроинтерфейс позволяет им выполнять конкретные действия, считывая их намерения с помощью электродов, которые подключены к мозгу.

Программный, аппаратный, аппаратно-программный

Интерфейсная система обеспечивает контакт еще между прогами и устройствами.

Аппаратный интерфейс

Существует 3 группы:

  • программный интерфейс (англ. programming interface) — взаимодействие программ между собой. В частности, API или прикладной programming interface — способы обмена данными между компьютерными прогами (одна отправляет запрос по API, другая отвечает). На новостном портале показываются курсы валют. За это отвечает не редактор (ему пришлось бы вручную менять цифры), а API, по которому сайт отправляет запрос на валютную биржу, получает ответ;
  • аппаратный предназначен для взаимодействия физических устройств друг с другом посредством слотов, разъемов, шлюзов. USB (универсальная последовательная шина) — самый знакомый пример. Через него подключают к ПК телефон, фотоаппарат, мышку;
  • аппаратно-программный — это взаимодействие узлов, элементов под программным управлением.

Пользовательский интерфейс

То, с чем контактирует пользователь, что он видит перед собой, куда нажимает — это и есть пользовательский интерфейс. Это внешняя часть устройства или проги, с которыми работает юзер.

Часто под словом интерфейс подразумевают пользовательский (user interface). Бывает, что посетитель сайта говорит: “Здесь запутанное, неприятное оформление или меню”. Значит, с сайтом некомфортно контактировать: сложно найти нужный товар, оформить заказ, скачать документ. Понятная структура — это когда человек сразу видит, куда нажать, знает, что это вызовет. А вот с Windows у многих новичков возникают проблемы, потому что оформление этой операционки сложное, неопытные юзеры путаются в настройках. В платформе 1С два различных механизма user interface, используемые в разных клиентах 1С.

Командная строка, графический, текстовый, голосовой, жестовый, тактильный, нейронный, процедурный — все это входит в пользовательский интерфейс. Под его управлением юзер вводит данные в ПК, выводится информация на монитор, принтер. Есть даже интерфейс электронной таблицы — это элемент, который человек видит, запуская, к примеру, приложение OpenOffice.org Calc.

Но есть еще несколько видов user interface.

Веб, игровой

Веб-интерфейс — это веб-страница (одна или совокупность), представляющая структуру для контакта с сервером или устройством через протокол HTTP и веб-браузер. Например, клиент может зайти на страницу банка, оплатить коммунальные услуги. Главное преимущество — не нужно устанавливать дополнительное программное обеспечение, потому что операционки идут с браузером. Не нужно путать с сетевым интерфейсом. Под этим термином понимается виртуальное или физическое устройство, которое предназначено для передачи данных между программами через компьютерную сеть (например, VLAN).

Игровой интерфейс

Популярный способ создания web-interface — применение HTML с CSS и JavaScript’a. Также используются Adobe Flash, Java-апплеты или Silverlight.

Другой вид — игровой интерфейс — связан непосредственно с геймдизайном, хотя и выходит за пределы его компетенции. Игрок и игра обитают в разных вселенных, а игровая структура — точка их взаимного соприкосновения. С его помощью геймер получает от игры нужную информацию, а она принимает действия игрока.

Материальный

Материальный или осязательный интерфейс — еще один вид пользовательского. Это контакт человека с электроникой при помощи осязаемых конструкций. К примеру, мышка, двигая которую, человек одновременно перемещает стрелку курсора по экрану.

Интерфейс в телефонах

Общий стиль интерфейса мобильного устройства характеризуется как SIMP (Screen-Icon-Menu-Pointer). На мобильных платформах окна — это элементы структуры, которые занимают весь экран. Переход между окнами выполняется графическими элементами или перетягиванием с помощью пальца.

Что такое интерфейс в телефоне

Особенности проектирования SIMP объясняются спецификой операционки.

Самые распространенные ОС для гаджетов:

  • Android;
  • Apple iOS;
  • WindowsMobile;
  • Palm OS;
  • Symbian OS;
  • BlackBerry OS.

В России популярны — Android, Apple iOS, WindowsMobile. Но производители пользуются своими видами интерфейсных систем и блоков, главная причина — брендинг. Способность Андроид к кастомизации означает, что производители фирменного оборудования могут вносить изменения в ПО, например, в сфере функциональности и дизайна.

Разные системные структуры в мобильных устройствах не сильно влияют на опыт владельцев, потому что создаются для решения универсальных задач. Разница в наборе приложений.

Interface мобильного устройства также включает разъемы для наушников, зарядки, голосовые помощники — многое из того, на чем основана работа ПК, только это подстроено под гаджеты. Но в смартфонах немало новых структур, например, nfc (NFS) — структура беспроводной связи.

Что значит язык интерфейса

Не стоит путать его с языками, которые установлены при наборе текстовых материалов.

Язык интерфейса — тот, который используется при загрузке операционки, в меню, в диалоговых программных окнах, окнах ошибок и справки. Его можно изменить, если к основному языку установлен хотя бы 1 дополнительный.

Простой способ узнать, какой язык Windows стоит на ПК:

  • открыть “Панель управления”;
  • вкладка “Язык”;
  • выделен основной язык, который используется сейчас. Его можно изменить или добавить новый.

Выводы

Для человека interface — основа для работы с ПК или телефоном. А еще это способ взаимодействия между программами и оборудованием. От простоты системной структуры зависит, легко ли управлять устройством. Разработчики придумывают разные оформления и структуры, делая их более или менее приятными, интуитивными для людей. ИТ-специалисты могут вносить изменения в некоторые структуры или использовать их для решения серьезных задач, а неопытным юзерам можно покупать для себя устройства с интуитивно-понятной интерфейсной системой, чтобы облегчить работу и сэкономить время.

Об интерфейсе часто говорят, когда имеют в виду взаимодействие человека и компьютера или приложений. В статье разберем определение интерфейса, что это за взаимодействия, их виды и особенности.

Что такое интерфейс

Интерфейс — это «проводник» между человеком и программой, операционной системой, техническим устройством или способ взаимодействия приложений между собой. Человек дает команды с помощью интерфейса, устройство их анализирует и отвечает. Основные задачи, для решения которых он предназначен:

  • ввод и отображение информации (звук, изображение);

  • управление отдельными приложениями;

  • обмен данными с другими устройствами;

  • взаимодействие с операционной системой.

Интерфейс подразумевает взаимодействие не только человека и техники, но и компьютер-программа, программа-программа, компьютер-устройство. Например, когда устройства подключают к системному блоку компьютера, как способ взаимодействия используют разъем. 

Виды интерфейсов

Одни виды взаимодействия позволяют получить больше контроля над компьютером или смартфоном, но требуют дополнительных навыков. Другие — более комфортные, но предоставляют меньше возможностей. У каждого типа есть свои особенности.

Командная строка

Через командную строку можно выполнить максимальное количество операций — это прямой способ общения с операционной системой. Чтобы набрать команду, нужно ввести текст на языке компьютера и нажать Enter, компьютер начнет выполнять.

Минус способа в том, что он подходит только подготовленным пользователям. В командной строке нет вспомогательных графических элементов, для взаимодействия придется освоить язык, а чтобы команды работали — нельзя допускать ошибок.

Графический и текстовый

Графика упрощает взаимодействие с компьютером, с ней работать гораздо легче и комфортнее, чем с текстом. В роли графического интерфейса выступают такие элементы:

Например, при взаимодействии с Windows используют иконки и окна, для ввода подключают мышь. На смартфоне устройством ввода служит сенсорный дисплей.

Текстовый интерфейс не использует изображения: команды отдаются с помощью текста и информация предоставляется в текстовом виде. 

Жестовый, голосовой, тактильный и нейронный

Жестовое взаимодействие позволяет отдавать команды движениями пальцев. Оно применяется при работе с сенсорным экраном смартфона. Например, жест «вверх» заставляет появиться всплывающее окно.

Голосовой интерфейс — это управление голосом. Гаджет распознает и выполняет звуковые команды. 

Тактильный подразумевает взаимодействие с помощью осязания: вибрация или чувствительность к силе нажатия.

Нейронный интерфейс передает команды прямо из мозга в компьютер, для этого в мозг вживляют электроды. Его применяют в медицине: так парализованный человек может общаться с окружающим миром.

Программный, аппаратный, аппаратно-программный

Взаимодействие программ между собой обеспечивает программный интерфейс. Программы направляют запросы друг другу и получают ответы. Например, чтобы постоянно показывать актуальную погоду в виджете или на компьютере, одна программа постоянно отправляет запрос другой, а та — предоставляет свежие данные.

Аппаратный предназначен для организации связи между физическими устройствами через разъемы и слоты. А когда компьютер считывает информацию с жесткого диска — это совместная работа программы и физического устройства, то есть, аппаратно-программный интерфейс. 

Пользовательский интерфейс

Все, с чем взаимодействует обычный пользователь, когда включает компьютер, заходит на сайт или в приложение, все, что человек видит на экране — это пользовательский интерфейс.

Веб, игровой сайт

Веб-интерфейс позволяет работать через браузер. Это взаимодействие программ в интернете. Например, можно зайти на сайт магазина и там же оплатить покупки. Браузер в этом случае будет веб-интерфейсом, благодаря которому страницы взаимодействуют. 

Игровой — это то, как пользователь может взаимодействовать с игрой, какие команды может отдавать, в какой форме представлена игровая информация и как игра будет реагировать на действия.

Материальный

Это тактильный контакт с гаджетами. Он включает в себя прикосновения к сенсорному экрану, действия с мышкой или джойстиком.

Интерфейс в телефонах

На смартфонах используют сенсорный экран, который подразумевает жестовой и тактильный интерфейсы. Пользователь прикасается к элементам, операционная система или приложение получают от него команды и выполняют их. 

Каким должен быть интерфейс

Важно, чтобы интерфейс соответствовал целям и контексту. Если это взаимодействие специалиста с компьютером, то главное — это способность обеспечивать получение информации и выполнение задач. Для обычного пользователя он имеет не только техническое, но и эстетическое значение: работа с ним должна быть удобной и понятной.

Заключение

Для пользователей интерфейс — основа работы с ПК или телефоном. От того, насколько проста или сложна эта система, будет зависеть удобство управления устройством. Разработчики могут менять системные структуры для сложных задач. Неопытным пользователям лучше покупать устройства с понятным интерфейсом, чтобы облегчить себе работу.

Добавить комментарий