1 modelos de implementação maria alice grigas varella ferreira ep-usp março 2003

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Modelos de implementação

Maria Alice Grigas Varella FerreiraEP-USP

Março 2003

2Maria Alice Grigas Varella Ferreira – EP-USP

Software de Interface

Há necessidade de facilitar a implementação de interfaces para:Melhorar o desempenho da equipe de

projeto (interface custa caro)Facilitar as alterações (sempre

necessárias)Facilitar a manutenção de aspectos de

consistência (as ferramentas já implementam a consistência, dentro de certos limites)


Software da Interface

Visão externa look and feel

versus


Software da interface

Visão interna como funciona internamente este

software?como pode ser implementado?qual o modelo de implementação a ser

utilizado?Modelos de implementaçãomodelo lingüísticomodelo voltado à implementação


Desenvolvimento de software

Um sistema de software é desenvolvido por um processo de software.Processo de software – conjunto de atividades e resultados associados que geram um produto de software.Os processos de software são descritos através de modelos de processo de software ou paradigmas de desenvolvimento de software


Paradigmas de desenvolvimento de software

Modelo em cascata (clássico)

Análise

Especificação

Desenho

Implementação

Testes

Operação

Jones, G. W. Software Engineering. John Wiley & Sons, New York, 1990.


Paradigmas de desenvolvimento de software – Ciclo espiral

Análise de riscos baseada nosRequisitos iniciais

Análise de riscos baseada na reação do cliente

Análise dos riscos baseada nos requisitos iniciaisAnálise dos riscos baseada na reação do cliente

Decisão de prosseguir/não prosseguirNa direção de um projetoconcluídoProtótipo do software inicial

Protótipo no nível seguinte

Sistema construído pela Engenharia

Análise de riscos

Planejamento

EngenhariaAvaliação do cliente

Coleta inicial dosrequisitos e planeja-

mento do projeto

Planejamento baseado nos comentários

do clienteAvaliação do

cliente

Extraída de Pressman, 3a. Ed.


Paradigmas de desenvolvimento de software – Ciclo espiral

Sistema construído pela Engenharia (última etapa da espiral)Projeto (desenho) detalhadoCodificaçãoTestes de unidadeTestes de integraçãoTestes de aceitaçãoOperação


Paradigmas de desenvolvimento de software

Modelo com prototipaçãoAnálise

Especificação

Desenho

Implementação

Testes

Operação

Ciclo de prototipação

Jones, G. W. Software Engineering. John Wiley & Sons, New York, 1990.


Prototipação

“Um protótipo é versão inicial de um sistema de software, que é utilizada para mostrar conceitos, experimentar opções de projeto e, em geral, para conhecer mais sobre os problemas e suas possíveis soluções”.

(Sommerville, 2003)


Prototipação

Um protótipo de software apóia várias atividades do processo de Engenharia de Requisitos: Levantamento de requisitos – para ver como o

sistema apóia o trabalho e ajuda também a identificar pontos positivos e negativos do sistema.

Validação de requisitos – pode revelar erros e omissões nos requisitos propostos.

Treinamento do usuário. Execução de testes do sistema.


Processo de projeto de interface de usuário

Analisar ecompreenderas atividadesdo usuário

Produzir umprotótipo deprojeto em papel

Avaliar o projetocom os usuários finais

Protótipo deProjeto

Produzir umprotótipo dinâmico deprojeto

Avaliar o projetocom os usuários finais

Protótipo Executável

Implementar ainterface finalde usuário


Modelo LinguísticoLinguagem do Homem: AçõesLinguagem da máquina: gráficos, textos, sons, realimentação (“feedback”), sensações tácteis

Significado

Forma

Nível conceitual

Nível Semântico

Nível Sintático

Nível Léxico


Nível ConceitualConceitos - chave da aplicação: quem é, o que se pretende, quais os requisitos etc. O nível conceitual retrata o modelo mental do sistema e: Define os Objetos e Classes de Objetos (Objetos

e Sub-Objetos) Define Relações entre Objetos Define as operações sobre os Objetos (ações) Deve permitir ao usuário, usar o sistema sem ter

que fazer estudos elaborados


Nível ConceitualProjeto por metáforasObjetos intrínsicos - os da aplicaçãocontrole - comuns a aplicações diferentes:

grade, cursores, escala, menus e outros widgets

as ações devem ser consistentes, isto é, aplicáveis a todas as categorias de objetos - nem sempre é possível


Nível Conceitual

Exemplo: Editor de TextosObjetos: Linhas e ArquivosRelações : Arquivo = Seqüência de LinhasOperações:

Sobre Linhas: insert / delete / move / change

Sobre Arquivos: create/ copy/ merge/ rename/ delete


Nível Semântico

Especificação funcional detalhada de cada operação sobre um objeto:informação necessáriaerros que podem ocorrer e

tratamento a ser dado a cada umresultado das operações


Nível SintáticoEspecificação das seqüências de entradas e saídasEntradas: a seqüência é dada pela Gramática;

a seqüência é dada pelos tokens (átomos)Exemplo: comando: ROTATE quantidade: 45o

objeto: cadeira ponto em torno do qual rotacionar: X,YExemplo: ROTATE 45 cadeira (0,0)


Nível SintáticoSaídas: seqüência inclui noção

temporal /espacial organização da tela

projeto visual

Porque estudar IHC. Heloisa V. Rocha. IHC’ 2002


Nível léxicoEspecifica como combinar os primitivos gráficos de hardware (lexemes) para compor os tokens lexemes de entrada depende dos

dispositivos de entrada: mouse, mesa digitalizadora, setas

lexemes de saída linhas, gráficos e respectivos atributos (cor, espessura, tipo do fonte)

tokens lexemesindependente de HW

dependente de HW


Modelo Orientado à Implementação Admite que os programas são implementados em “algum” ambiente de janelamento (padrão X-Windows) e podem ser: X-View, MS-Windows, X-Windows etc.Os ambientes de janelamento gerenciam a: tela dispositivos de entradaOs primeiros ambientes eram extensões do sistema operacional, sendo compostos por: “Window Manager” “Underlying Window System” - provê a infra-

estrutura para as demais funções


Modelo Orientado à Implementação

O aplicativo tem acesso a qualquer camada do sistema

HARDWARE

UIMS/UIDS APLICATIVOToolkitsSistema de Gerenciamento de Janelas/Pacotes gráficos

Sistema Operacional


Ferramentas de desenvolvimento da interfaceAmbientes de gerenciamento de janelas (algum tipo de ambiente)

Linguagens de programaçãoToolkits (bibliotecas de widgets)Ambientes de Desenvolvimento de interfaces (UIDS) ou de Gerenciamento de interfaces (UIMS)


Widgets

Widgets – Objetos de tela – são os elementos que permitem controlar o programa Formulários (Forms) Menus Barras deslizantes (Scroll Bars) Botões Caixas de texto Editores de texto etc


Linguagens orientadas a eventos

Widgets produzem eventos que são tratados pelo mecanismo de eventos da linguagemOs dispositivos de entrada também produzem eventosA linguagem pode fornecer um gerenciador de telas, que permite que a interface seja construída diretamente sobre a tela, através do posicionamento dos widgets. Ex: C Builder, Visual Basic, Delphi


Tipos de Eventos

KeyPress - tecla pressionadaKeyRelease - tecla liberada


Tipos de Eventos

ButtonPress - botão pressionado (mouse)ButtonRelease - botão liberado (mouse)Motion - mouse movimentado


Tipos de Eventos

LeaveNotify - cursor abandona a janelaEnterNotify - cursor entra na janelaWindowExpose - janela foi expostaResizeRequest - requisição de redimen-sionamento da janelaTimer - ocorre timeout


Gerenciadores de Janelasprovêem as características da maioria das interfaces como: aplicações sendo executadas em diferentes áreas

do display (janelas); capacidade de alterar o tamanho destas áreas,

empilhá-las (pop-up), deslocá-las uso de menus e caixas de diálogo police-free systems - sistemas sobre os quais

podem ser implementados diferentes tipos de look and feel. Nestes sistemas diferentes tipos de window managers podem ser implementados


Gerenciadores de janela

Modelo cliente-servidor - necessário para sistemas distribuídos e para multi-processamento. O modelo cliente-servidor faz parte dos pressupostos iniciais do padrão X-Windows.Requerem estratégias de projeto para minimizar as necessidades de comunicação entre o cliente e o servidor (detalhes no livro do Foley)


Gerenciamento da SaídaRecursos são atribuídos ao cliente: o principal, espaço na telaEstratégias de alocação deste espaço variam com o sistema. A maior diferença teria a ver em como tratar as partes recém-expostas e quando se diminui o tamanho de uma janela, expondo as demais window-exposed eventMuitas vezes o cliente é o responsável pelo tratamento deste evento, forçando-o ao reprocessamento de todas as primitivas de saída, regeneração através de pixmap, soluções de hardware, etcSistemas mais poderosos - tratam deste problema para o usuário


Modelo gráfico da entradaDerivado de pacotes gráficos padronizados: GKS/ PHIGSFoley: pacotes simplificados SRGP e SPHIGSClasses de dispositivos lógicos: locator, pick, choice, valuator, string, stroke


Modelo gráfico da entradaClasses de tarefas interativas Seleção Posicionamento Texto Quantificação Orientação TrajetoClasses de dispositivos físicos Mouse, caneta ótica, painel de toque Mesa digitalizadora Teclado alfanumérico Potenciômetro


Modelo gráfico da entrada

Elementos da entrada: Medida - a medida tomada Disparo - fornece o instante de leitura da medida Timestamp

Modos de entrada Amostragem Evento Requisição de dados


Tratamento dos eventos

A entrada é assíncrona e ocorre no instante do disparoQualquer evento (interrupção) é “sentido” pelo sistema operacional, e a rotina de tratamento de interrupção é acionada;O sistema de gerenciamento intercepta esta rotina, direcionando o evento para a rotina do gerenciador de janelas; esta rotina encaminha o evento para a Fila de Eventos;


Tratamento dos eventos

A Fila de Eventos mantém os eventos na fila, de acordo com a ordem de chegada (timestamp)Os dados do evento são coletados num registro, de acordo com o dispositivo que o produziu (mouse, teclado)Cada dispositivo tem o seu próprio tipo de registro


Mouse

O mouse é um dispositivo que opera também no modo amostrado, ou seja, a sua posição é feita por amostragem, enquanto os seus botões produzem os eventos. Como a amostragem da posição do mouse é necessária para fazer o seu rastreamento (mouse tracking), o relógio é utilizado para fazer esta leitura. Outros dispositivos podem ser também lidos desta forma. Por exemplo, os sliders.


Teclado

O teclado é, tipicamente, um dispositivo que provoca interrupções.O teclado pode operar de duas formas: Raw – apenas uma tecla pressionada já causa o

evento Edit – exige a leitura de uma cadeia de caracteres

para que o evento seja produzido; o caracter fim-de-linha (eol), caracterizado pelo Enter, marca o encerramento da cadeia


Gerenciamento da Entrada

Os dispositivos necessitam estar habilitados a produzirem os eventos que serão “sentidos” pelas janelas do programa.Quando uma janela não “aceita” um evento, ele o transfere para a janela hierarquicamente superior (a que está por baixo) e assim sucessivamenteSe nenhuma janela aceitar o evento, ele é descartado


Registro de evento do mouse#define LEFT_BUTTON 0#define MIDDLE_BUTTON 1#define RIGHT_BUTTON 2#define LEFT_BUTTON_MASK 1#define MIDDLE_BUTTON_MASK 2#define RIGHT_BUTTON_MASK 4#define SHIFT 0#define CONTROL 1#define META 2

typedef enum {NO_ECHO=0, CURSOR, RUBBER_LINE, RUBBER_RECT} echoType;


Registro de evento do mouse

typedef enum {UP=0, DOWN} buttonStatus;typedef struct { srgp__point position; buttonStatus button_chord[3]; int

button_of_last_transition; buttonStatus modifier_chord[3]; srgp_timestamp timestamp;} srgp__deluxe_locator_measure;


Registro de evento do teclado

typedef struct { char *buffer; int buffer_length; buttonStatus modifier_chord[3]; srgp__point position; srgp_timestamp timestamp;

} srgp__deluxe_keyboard_measure;


Gerenciamento da saídaredimensionamento da janela - como funciona o sistema de coordenadas? a janela tomada sobre o “mundo real” varia

proporcionalmente enxerga-se menos deste mundo

a janela tomada sobre o “mundo real” permanece fixa; tem-se efeito de “zoom” possibilidade de distorção, se o fator de escala não for uniforme

partilhamento de recursos: tabela de cores


Primitivas de janelamentoCreate Window (name) - cria uma nova janela, que se torna a janela correnteSet Position (xmin, ymin) - determina a posição da janela correnteSet Size (height,width) - determina o tamanho da janela correnteSelect Window (name) - torna uma janela, a janela corretnteShow Window - torna a janela corrente visível, no topo da pilha de janelasHide Window - torna a janela corrente invisível; apresenta as janelas que estavam obscurecidas por ela


Primitivas de janelamentoSet Title (char_string) - nomeia a janela corrente com a cadeia fornecidaGet Position (x, y) - lê a posição da janela correnteGet Size (height, width) - lê o tamanho da janela correnteBring to Top - coloca a janela corrente no topo da pilhaBring to Bottom - coloca a janela corrente na base da pilha das janelasDelete Window - exclui a janela corrente


Gerenciamento de Eventos Rotinas típicas

EnableEvents (event-list) - habilita os eventos constantes da listaWaitEvent(timeout,event_Type, window _name, event_Record)SetInputFocus (window, event_list) - dirige para a janela especificada os eventos componentes da lista de eventos)CursorShape (pixmap, x, y) - define o tipo e a posição de referência dentro do pixmap, que deve ser reportada como a posição do cursor


Referências

Foley, J. D. et al. Computer Graphics Principles and Practices. Addison-Wesley, Reading, 1990. Cap. 8-10.Somerville, I. Engenharia de Software. Pearson Education do Brasil. 2003.Jones, G. W. Software Engineering. John Wiley & Sons, New York, 1990.Pressman, R. Engenharia de Software. Makron Books, 1995.

1 modelos de implementação maria alice grigas varella ferreira ep-usp março 2003

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