Интерфейсы: терминология, разновидности, особенности. Что такое «интерфейс» и с чем его едят.

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.

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)

Пользователи электронных устройств взаимодействуют с этими устройствами с помощью интерфейса

Интерфейс служит связывающим звеном и помогает более удобно и понятно для человека использовать устройства и решать нужные им задачи. Они необходимы человеку, чтобы понимать различную связь между отдельными блоками сложной системы, а также иметь возможность ими управлять.

Используя для электронно-вычислительных устройств рассматривают как в логической форме, так и в физической.

Логические интерфейсы представляют из себя различные сложные математические вычисления и системы, которые основываются и работают на базовых понятиях алгебры.

Физические интерфейсы представляют из себя, взаимодействие всех отдельных частей вычислительного устройства, сюда входят процессоры, материнские платы, чипы памяти, видео карты, блоки питания, периферийные устройства и так далее.

Таким образом в комплексе интерфейс позволяет человеку взаимодействовать с электронным устройством и обмениваться информацией с такими же устройствами. А также передавать с помощью их информацию другим людям, которые используют электронные устройства c его помощью.

Сейчас они используются буквально во всех электронных устройствах, это и банкоматы, мобильные гаджеты и тому подобное, и обмен информации между человек и электронными устройствами просто не возможен без интерфейса.

Условно для компьютерных программ, интерфейс можно разделить на простой и сложный

Так если взять к примеру текстовый редактор WordPad, то в основе его лежит интуитивно понятный «интерфейс», представляющий из себя набор меню, с помощью которых пользователь может выполнять основные функции по набору, редактированию, печати и других функций, связанных с обработкой текстовой информации.

Такой редактор имеет простой «интерфейс», так как в программе используется один вид меню и функционал её не имеет расширенных возможностей.

Текстовый редактор Microsoft Word по сравнению с редактором WordPad имеет более сложный «интерфейс». Помимо более расширенного функционала, программа имеет отладчик-компилятор, на основе языка программирования Visual Basic. Возможности данной программы выходят далеко за рамки обычного редактора текста. Это позволяет в свою очередь создавать сайты для интернета и многое другое.

Такая же аналогия между сложным и простым интерфейсом проходит и в других программах, которые выполняют другие задачи. Опять приведём пример, для полного понимания их различий, вне зависимости от выполняемых задач.

Программа Paint, которая входит в стандартную комплектацию операционных систем Windows. Она представляет собой графический редактор с простым интерфейсом (ИФ) и ограниченным набором функций по работе с цифровым изображением.

Графические редакторы Adobe Photoshop и Corel Draw имеют более сложный программный интерфейс по сравнению с редактором Paint и обладают более широким набором инструментов для обработки цифровых изображений.

Несколько главных отличий

Кроме различий в сложности интерфейса, интерфейсы отличаются визуальным видом взаимодействия между электронным устройством и человеком.

На раннем этапе развития электронных устройств, ИФ программных средств состоял как правило из буквенных и цифровых обозначений. Эти обозначения нужно было набирать вручную или выбирать с помощью меню нужный пункт. Так ИФ пользователя операционной системы MSDOS позволял выполнять команды только с помощью набора пользователем командной строки.

С развитием технологий, в том числе аппаратных и программных средств, «интерфейс» пользователя существенно изменился. Свет увидел новые операционные системы, в которых он состоял уже из графических изображений. Такие знакомые всем нам, различные иконки, полосы прокрутки, кнопки, представляют из себя графические изображения.

Если сравнивать графический интерфейс, с более ранними интерфейсами, которые использовались в электронных устройствах, то он более удобен и интуитивно понятен многим пользователям и не требует особых знаний и навыков.

Относительно недавно считалось, что очень большим недостатком графического “интерфейса” является его прожорливость к аппаратным ресурсам электронных устройств. Но на данном этапе развития и производстве нано-чипов можно смело утверждать, что эти недостатки себя не могут проявлять, в связи с удешевлением стоимости процессоров и увеличением их скорости работы. Это также относится не только к центральному вычислительному чипу, а также и к другим составляющим элементам, которые задействованы в работе всего электронно-вычислительного устройства.

Подводя итоги из всего выше описанного можно сделать вывод, “интерфейс” простыми словами – это способ взаимодействия программных и аппаратных средств между человеком и электронным устройством.

Основные понятия, различия стандартного и стороннего интерфейса

Стандартный интерфейс, именуемый так же стоковый, заводской или голый – разработан компанией Google – владельцем Android. Такое оформление используется в продукции Nexus/Pixel и некоторых устройствах OEM или ODM производителей.

Сторонний, модифицированный или кастомный интерфейс – разработан производителями Android смартфонов. Представляет собой схожее оформление, но с дополнительными изменениями.

Стоит отметить, что помимо визуальной составляющей, стандартный и пользовательский интерфейс, отличается набором функций и приложений, о которых поговорим далее. Так же стоит выделить промежуточное решение, популярное у китайских производителей 3-го эшелона. За основу взят стандартный интерфейс, а лаунчер — рабочий стол и дизайн значков приложений, сторонний. Это сделано с целью выделится на фоне конкурентов, но практичной пользы это не несет, а только создает дополнительную нагрузку на ОЗУ.

Появление стандартного и стороннего интерфейса

Перед массовым переходом на ОС Android, производители мобильной электроники разрабатывали проприетарное программное обеспечение – частное с индивидуальным дизайном и возможностями. Такой подход – своего рода сохранение оригинальности и различия с другими конкурентами. По этой причине подобная тенденция сохранилась и в устройствах на Android.

Кроме того в первых версиях Android, в Google мало уделяли внимание интерфейсу. Вплоть до обновления 4.0, общепринятый стандарт отсутствовал. А не выразительный дизайн и слабая функциональность, вынуждала многих пользователей менять прошивку или устанавливать сторонний лаунчер. Поэтому этот период считается золотым, в плане развития пользовательских прошивок и прочих экспериментов.

При этом корпорация Google, тенденцию развития сторонних оболочек не приветствует по сегодняшний день. Такой подход, по мнению поискового гиганта, создает некую разрозненность и не формирует у пользователя единого внешнего вида системы. А из-за неудачного опыта использования стороннего оформления, часто создается негативное впечатление об ОС в целом. Поэтому корпорация из Маунтин-Вью, ведет активную компанию по привлечению производителей использовать стандартный дизайн системы. Яркий тому пример — внедрение Android One и Android Go.

Стоит отметить, что появление устройств Nexus/Pixel – одна из причин показать пользователю истинный облик Android. Так же продемонстрировать собственное видение развития внешнего вида ОС.

Особенности, преимущества и недостатки стандартного интерфейса

Оболочка лишена не нужных приложений и функций, настройки упорядочены и не перегружены. Пользователь не столкнется с обширными параметрами и установками, которые позволят тонко настроить мобильное устройство. Одновременно с этим не потеряется в изобилии новых и непривычных возможностей. Поэтому смартфон/планшет со стандартным оформлением – наилучший выбор для новичков или плохо разбирающихся пользователей.

Так же стандартный интерфейс оптимизирован и содержит облегченную графику. Например, смартфоны Xiaomi MiA1 и Xiaomi Mi5x, кроме названия отличаются только системой. Первый работает на Android One с чистым интерфейсом, а у второго поверх установлена оболочка MIUI. Разница в объеме потребляемей оперативной памяти 200-400 МБ в пользу чистого интерфейса.

Особенности, преимущества и недостатки стороннего интерфейса

Сторонний пользовательский интерфейс установлен поверх ОС Android, где оформление чаще заменено на 100 %. Пакет предустановленных приложений так же проприетарный, а возможности не редко лучше или сопоставимы с платными аналогами в Google Play. При этом в сумме софт и графика, используют на 200-400 или боле МБ оперативной памяти.

Для наглядного примера рассмотрим 3 смартфона: Motorola Maxx 2, Xiaomi Redmi 4a и Sony F3112. В Motorola используется стандартный интерфейс с минимальными правками, тогда как у двух других представителей — сторонние оболочки. Свободный объем оперативной памяти 972, 737 и 584 МБ соответственно. Общий объем дискового накопителя, доступный пользователю так же больше у Maxx 2 – 10,89 ГБ, тогда как у Xiaomi и Sony – 9,59 и 10,07 ГБ.

С другой стороны, у сторонних оболочек шире функциональность. К примеру, MIUI позволяет тоньше настроить энергопотребление отдельно взятого приложения, снизить зрительную нагрузку, подобрать оптимальные значения в эквалайзере для конкретного типа наушников, сменить графическую тему и т.д. Пакет встроенного софта содержит средства для поиска вирусов, очистки кеша приложений, настройки энергосбережения и т.д.

Подобные оболочки не лучший выбор для новичков, поскольку на изучение настроек, часто уходит 2-3 часа или целый день. При этом пользователь получает необходимый максимум для полноценной работы и не нуждается в долгих поисках подходящих приложений.

Основные пользовательские интерфейсы для Android

Ниже мы приводим список некоторых основных пользовательских интерфейсов для Android, а также рассмотрим их внешний вид и функциональность.

TouchWiz

TouchWiz являет собой пользовательскую оболочку для Android от компании Samsung. Любимый одними, ненавидимый другими, этот интерфейс настолько вездесущ, что приходит на ум многим людям в первую очередь, когда речь заходит об Android, несмотря на то, что он очень отличается от стандартной версии.

Нынешняя версия TouchWiz базируется на лазурно-синей палитре, с оттенками белого и серого цветов. Нравится вам это или нет, но этот интерфейс сегодня можно увидеть во всех девайсах от Samsung – будь то планшеты или смартфоны различных ценовых категорий.

TouchWiz в версии Android Marshmallow 6.0.1 на Galaxy S7

Когда вы ставите устройство на зарядку, на экране блокировки отображаются часы, дата и уровень заряда в процентах. Иконки на домашнем экране и клавиши имеют типичный вид от Samsung, с привычным изображением цветка на иконке приложения «Галерея» и простой жёлтой иконкой приложения «Сообщения». Обратите внимание, что значок «Приложения» располагается в правой нижней части экрана, а не в наиболее привычном месте снизу в центре. Плюс, поисковая строка Google находится в середине дисплея, а не в верхней его части.

Панель приложений интерфейса TouchWiz

Символы, которые имеются на домашних экранах в настоящее время, также являются разработкой Samsung: главный домашний экран, или начальный экран (тот, где имеется по умолчанию виджет погоды или часов) изображается значком в виде домика. Меню новостей, представленное Flipboard на крайнем левом экране, изображено в виде двух боковых полосок, тогда как другие домашние экраны выглядят как небольшие точки. Плюс ко всему, панель приложений имеет прозрачный фон, в отличие от многих других интерфейсов, и её можно прокручивать по горизонтали.

Эти иконки можно без труда определить как элементы дизайна от Samsung

Панель уведомлений имеет дизайн, который можно назвать самым большим визуальным отличием при сравнении рассматриваемого интерфейса с другими. Значки времени и даты отображаются в верхнем левом углу экрана, а иконки опций находятся ниже на всём дисплее. Также в панели уведомлений имеется ползунок регулировки яркости дисплея, который присутствует в нижней части экрана.

TouchWiz, в целом, характерен своими серыми, белыми и синими цветовыми оттенками, причём все они очень заметны в меню быстрых настроек, которое включает в себя различные круглые иконки.

Сбалансированное по цвету меню настроек от Samsung является ещё одним главным элементом устройств этого производителя

Xperia UI

Xperia UI – это пользовательский интерфейс от Sony. Аналогично TouchWiz, он занимает другую эстетическую нишу по сравнению со стоковой Android, и имеет определённые отличия от них.

С тех пор как смартфоны от Sony избавились от физической клавиши «Домой», клавиши «Назад», «Домой» и «Недавние» стали частью программного обеспечения интерфейса. Внешне они представлены в виде треугольника, пятиугольника и квадрата.

Xperia UI работает в паре с Android 6.0.1 Marshmallow на Xperia X

Как и большинство производителей, Sony использует собственные пользовательские значки-иконки для звонков, сообщений и контактов. Меню приложений находится в центре нижней части экрана, а различные домашние экраны изображены в виде точек над ним. В отличие от Samsung, HTC и LG, пользовательский интерфейс от Sony не имеет новостную ленту в левой части дисплея.

Иконки в Xperia UI в основном круглой формы

Обои рассматриваемого интерфейса состоят из ярких цветов хотя его меню представлено в серо-чёрном цвете, а панель запуска приложений имеет прозрачный фон (так же как и у TouchWiz).

Xperia UI, вдобавок, включает в себя некоторые приложения собственной разработки Sony – например, Music, Album, Video, или фирменный магазин «What’s New?».

Уведомления и быстрые настройки аналогичны стоковой Android, а вот меню настроек существенно отличается

Панель уведомлений и меню быстрых настроек интерфейса Xperia UI, по существу, такие же, как и в стоковой версии Android, но меню настроек заметно разнится. В этом интерфейсе вы найдёте фирменный магазин тем, некоторые расширенные опции для аудио (включая эквалайзер), и различные режимы энергосбережения.

Xperia UI имеет очень модный экран блокировки

И напоследок скажем, что достаточно большое значение Sony уделила программному обеспечению камеры, включающее в себя ручной и автоматический режимы, вкупе с множеством специальных настроек и плагинов.

Sense

Sense представляет собой пользовательский интерфейс тайваньского производителя HTC. Последняя версия этого интерфейса состоит из набора иконок и виджетов, приправленных эстетикой стиля Material Design, и на данный момент она во многом схожа со стоковой версией Android. Меню недавних приложений, панель уведомлений и меню быстрых настроек внешне почти такие же, как у стоковой Android, хотя имеют определённые различия домашние экраны и панель запуска приложений.

HTC Sense совмещён с Android 6.0.1 Marshmallow в смартфоне HTC 10

HTC имеет выделенную ленту новостей на крайнем левом экране, известную как Blinkfeed, которую можно настроить согласно личным предпочтениям. Кроме того, в Sense присутствует панель запуска приложений с вертикальной прокруткой с фоном серого цвета, благодаря которому эта панель имеет деловой вид.

Панель запуска приложений тёмного цвета с квадратными иконками в смартфоне M10

Аналогично интерфейсам TouchWiz и Xperia UI, в Sense есть магазин тем, так что вы можете кастомизировать ваш смартфон по собственному желанию. Меню настроек этого интерфейса во многом похоже на стоковую Android, за исключением ряда специальных дополнений, например, меню BoomSound для настройки звуковых профилей.

Меню недавних приложений очень похоже на аналогичное меню в стоковой Android

Также отметим, что Sense имеет собственные режимы энергосбережения, свайп-жесты и трансфер-опции для получения контента от другого устройства (например, при обновлении). Такие настройки включают в себя ряд дополнительных функций к стандартному пакету Android.

LG UX

LG UX – это фирменный пользовательский интерфейс, созданный компанией LG, который входит в число первых вещей, приходящих на ум при пользовании смартфона от LG со странным сочетанием обоев по умолчанию. Ситуация с выходом модели LG G5 немного улучшилась, однако нам по-прежнему не очень нравится зелено-фиолетовый цвет домашнего экрана.

В смартфоне LG G5 интерфейс LG UX дополняет новейшую версию Android 6.0.1 Marshmallow

Флагманский девайс LG G5 имеет плоские иконки квадратной формы, и в нём, как и в нижеуказанном интерфейсе Emotion UI, отсутствует панель приложений. Это означает, что все приложения размещаются на ваших домашних экранах.

Меню настроек LG UX выполнено в чёрно-белых тонах

Панель уведомлений немного отличается от аналогичной в стоковой Android. Вверху слева можно увидеть значки времени и даты, а также быстрый доступ к настройкам, в сопровождении кнопок быстрого доступа на слайд-панели. Здесь же находится регулятор уровня яркости дисплея.

QSLIDE являет собой строку с ярлыками приложений, в которой можно открыть выбранное приложение в отдельном окне

Также хотим отметить тот факт, что в рассматриваемом интерфейсе у пользователей нет возможности включить или отключить передачу мобильных данных непосредственно из панели быстрого доступа по умолчанию. Однако такую функцию можно перетащить в данную панель, если у вас есть желание.

Кроме прочего, в LG UX имеется фид-лента под названием Smart Bulletin, которая по умолчанию включает в себя обновления для таких приложений, как Calendar, Music, Evernote и LG Health.

Emotion UI

Фирменный пользовательский интерфейс от компании Huawei носит название Emotion UI, который также известен как EMUI. Аналогично интерфейсу LG UX, в EMUI отсутствует панель запуска приложений – это одна из причин, почему его часто сравнивают с ОС iOS.

QSLIDE являет собой строку с ярлыками приложений, в которой можно открыть выбранное приложение в отдельном окне
EmotionUI в смартфоне Honor 5X служит оболочкой для версии Android 5.0.1

К слову, сходство с iOS, периодические проблемы с производительностью и несколько нелогичное меню этого интерфейса очень часто подвергается критике. Однако есть ряд фишек в EMUI, которые могут рассматриваться в качестве достойных улучшений в отношении стандартной системы Android.

Jekran blokirovki Emotion UI

Отметим, что форма и цвет иконок интерфейса от Huawei меняется в зависимости от конкретной модели устройства, однако вышеуказанный производитель, как правило, использует форму квадрата (с закруглёнными углами), а также белый или бежевые цвета. На наш взгляд, экран блокировки в EMUI является одним из самых уникальных среди многих мобильных устройств, причём его можно использовать для получения доступа к дополнительным функциям, например, фонарика или диктофона.

Простое меню настроек белого цвета – почти такое же, как у одного из конкурентов этого интерфейса

Как говорится, нет дыма без огня, и в ряде случаев EMUI по-прежнему отстаёт от своих Android-конкурентов. Однако компания Huawei за последние годы добилась значительных успехов, и, учитывая растущую популярность этого производителя, нет никаких сомнений в том, что он будет продолжать эти проблемы в будущем.

Stock Android

Стоковая версия Android является одновременно интерфейсом, присутствующих в устройствах от Google. Для некоторых людей это золотой стандарт для Android – настоящий Android, не подвергнутый никаким сторонним изменениям. В целом, основное преимущество Stock Android, по сравнению с другими пользовательскими интерфейсами, заключается в скорости, с которой девайсы с таким интерфейсом работают и получают обновления. Мы нисколько не удивлены этому – Google создаёт программное обеспечение, которое первыми получают его же мобильные устройства.

Стоковая Android N на смартфоне Nexus 6P

Ещё одним ключевым аспектом привлекательности рассматриваемого интерфейса является то, что он прошёл оптимизацию для внутренних компонентов устройства. Компания Google (в партнёрстве с другим OEM-производителем) выпускает лишь несколько моделей в год, специально разработанных для новой версии Android. Другие компании выпускают множество моделей, призванных выполнять обновление их собственных пользовательских интерфейсов для текущего поколения аппаратного ПО.

Классическая панель запуска приложений Android

Также скажем, что стоковый интерфейс Android использует плоские, красочные иконки, панель запуска приложений с вертикальной прокруткой и красивую анимацию.

Интерфейс системы — как исправить ошибку?

Некоторые советы, которые могут помочь:

1. У одного пользователя была ошибка в работе интерфейса — он извлек карту, сделал перезагрузку и ошибка исчезла.
2. Другие пишут что ошибку вызывает автоматически включающийся энергосберегающий режим в настройках батареи.
3. Один человек исправил так — включил разрешения для контактов в приложении Интерфейс системы.
4. Также нашел инфу, что проблема может быть в блокировке Графическим Ключом. Нужно очистить хранилище сертификатов и их данные в настройках безопасности, чтобы стал доступен пункт отключения опции блокировки рекламы. Короче этот графический ключ нужно отключить.
5. Одному помогла очистка кэша приложения Интерфейс системы. После — ошибки, мол приложение остановлено — уже не было. Попробуйте и вы. А еще можно попробовать удалить данные.
6. Странно еще то, что один человек выполнил сброс до заводских.. но ему не помогло (внимание — но некоторым и помогло!). Это говорит о том, что проблема может быть в самой прошивке. Тогда если тел на гарантии — несите в сервисный центр. Ну или сами прошейте, скачав другую прошивку с оф сайта (при наличии), если вы конечно не боитесь прошивать))
7. Еще можно произвести сброс параметров: Настройки > Приложения > Сброс настроек. Некоторым помогает.
8. Если вы устанавливали сторонний лаунчер — то проблема может быть в нем. И также получается, что если лаунчер не ставили — то может проблему можно решить установкой стороннего лаунчера.
9. Интересно — один пользователь написал то ошибка не выскакивает, если отключен интернет. Возьмите себе на заметку.
10. Также причиной могут быть сторонние установленные приложения для изменения внешнего вида Андроида.
11. Нашел инфу — часто такая проблема связанная с SystemUI.apk. При возможности — замените данный файл на стоковый.

Что такое интерфейс приложения?

Если кратко — это инструмент взаимодействия между пользователем и программой. Важно сделать так, чтобы пользователь легко разобрался в функционале, визуал был приятен и не отталкивал, а на любом устройстве программа работала корректно.

Интерфейс мобильного приложения как раз отвечает за то, чтобы все вышеуказанные условия выполнялись. Это комплекс, позволяющий четко понять, как должно выглядеть приложение, где располагаются все элементы, какая логика программы. Ориентированность на простоту, интерактивность, вовлечение, легкость освоения – основные критерии.

Пример интерфейса Java

Вот простой пример интерфейса Java:

public interface MyInterface { public String hello = «Hello»; public void sayHello(); }

Как видите, интерфейс объявляется с использованием ключевого слова. Как и в случае с классами, интерфейс может быть объявлен как общедоступный или пакетный(без модификатора доступа).

Приведенный выше пример содержит одну переменную и один метод. Доступ к переменной можно получить непосредственно из интерфейса, например так:

System.out.println(MyInterface.hello);

Как видите, доступ к переменной очень похож на доступ к статической переменной в классе.

Однако этот метод должен быть реализован некоторым классом, прежде чем вы сможете получить к нему доступ. Следующий раздел объяснит, как это сделать.

Реализация интерфейса

Вот класс, который реализует интерфейс MyInterface, показанный выше:

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface { public void sayHello() { System.out.println(MyInterface.hello); } }

Обратите внимание, реализует часть MyInterface вышеупомянутого объявления класса. Это сообщает компилятору Java, что класс MyInterfaceImpl реализует интерфейс MyInterface.

Класс, реализующий интерфейс, должен реализовывать все методы, объявленные в нем. Методы должны иметь точно такую же сигнатуру(имя + параметры), как объявлено. Класс не должен реализовывать(объявлять) переменные интерфейса. Только методы.

Экземпляры интерфейса

Как только класс Java реализует интерфейс Java, вы можете использовать экземпляр этого класса в качестве экземпляра. Вот пример:

MyInterface myInterface = new MyInterfaceImpl(); myInterface.sayHello();

Обратите внимание, как объявлена переменная типа интерфейса MyInterface, в то время как созданный объект имеет тип MyInterfaceImpl. Java позволяет это, потому что класс MyInterfaceImpl реализует MyInterface. Затем вы можете ссылаться на экземпляры класса MyInterfaceImpl как на экземпляры MyInterface.

Вы не можете создавать экземпляры интерфейса самостоятельно. Вы должны всегда создавать экземпляр некоторого класса, который реализует интерфейс, и ссылаться на этот экземпляр как на экземпляр интерфейса.

Реализация нескольких интерфейсов

Класс Java может реализовывать несколько интерфейсов. В этом случае класс должен реализовать все методы, объявленные во всех реализованных интерфейсах. Вот пример:

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface, MyOtherInterface { public void sayHello() { System.out.println(«Hello»); } public void sayGoodbye() { System.out.println(«Goodbye»); } }

Этот класс реализует два, называемых MyInterface и MyOtherInterface. Вы перечисляете имена для реализации после ключевого слова Implements, разделенных запятой.

Если интерфейсы не находятся в тех же пакетах, что и реализующий класс, вам также необходимо импортировать их. Они импортируются с помощью инструкции импорта. Например:

import com.jenkov.package1.MyInterface; import com.jenkov.package2.MyOtherInterface; public class MyInterfaceImpl implements MyInterface, MyOtherInterface { … }

реализованные классом выше:

public interface MyInterface { public void sayHello(); } public interface MyOtherInterface { public void sayGoodbye(); }

Как видите, каждый интерфейс содержит один метод. Эти методы реализуются классом MyInterfaceImpl.

Перекрывающиеся подписи метода

Если класс реализует несколько интерфейсов, существует риск, что некоторые могут содержать методы с одинаковой сигнатурой(имя + параметры). Поскольку класс может реализовывать метод только с заданной сигнатурой только один раз, это может привести к проблемам.

Спецификация не дает никакого решения этой проблемы. Вам решать, что делать в этой ситуации.

Какие типы Java могут реализовывать интерфейсы?

Следующие типы могут реализовывать интерфейсы:

• Класс;
• абстрактный класс;
• Вложенный класс;
• Java Enum;
• Динамический Прокси

Переменные интерфейса

Интерфейс может содержать как переменные, так и константы. Однако часто не имеет смысла помещать переменные. В некоторых случаях может иметь смысл определять константы.

Особенно, если эти константы должны использоваться классами, например, в вычислениях, или в качестве параметров для некоторых методов. Я советую вам избегать размещения переменных.

Все переменные в интерфейсе являются открытыми, даже если вы опустите ключевое слово public в объявлении переменной.

Как спроектировать интерфейс мобильного приложения?

Необходимо четко следовать правилам и законам построения логики приложений. Проектирование интерфейса мобильного приложения состоит из нескольких ключевых частей.

Понимание пользователей

Первоначально необходимо понять логику пользователя и его потребности. Для этого создается «персонаж», у которого должно быть имя, возраст, статус, его привычки, потребности, интересы. На основе взаимодействия с таким «персонажем» создается пользовательский сценарий, который предугадывает поведение клиента.

Ориентация на поведенческие шаблоны, привычки и неписанные стандарты

Есть ряд шаблонов поведения, которые помогут располагать элементы правильно. К примеру, большой палец руки всегда находится внизу экрана смартфона, поэтому все кнопки нужно располагать именно там. Также следует учитывать особенности жестов, анимации, анатомические факторы. Как пользователь держит смартфон, куда смотрит, как нажимает на экран.

Использование итеративного подхода

Это метод, который позволяет сделать проектирование интерфейса мобильного приложения быстрым и актуальным, а главное, внедрить только самые важные инструменты. Он заключается в том, что сначала нужно продумать минимальный функционал с самыми главными инструментами. В дальнейшем постепенно расширять. Такой подход сокращает время на разработку, уменьшает риски и снимает нагрузку с интерфейса.

Принципы разработки интерфейса мобильного веб приложения

• Приложение должно быть уникальным и выделяться среди конкурентов;
• энергосбережение, легкость в управлении, сохранение действий – все это показывает заботу о пользователе;
• учет пользовательского опыта, расположение элементов на удобном уровне, к примеру, кнопки «удалить» и «редактировать» должны быть на таком расстоянии, чтобы не задеть случайно одну из них;
• проработка отклика, пользователь должен понимать, что его запрос выполняется, происходят какие-то действия;
• легкий ввод текста с учетом особенностей мобильной клавиатуры;
• заметная и привлекательная иконка;
• упор на работу с сенсорным экраном, все элементы должны быть понятны и легко взаимодействовать;
• минимум всплывающих окон.

Анонимный класс

Можно сказать, что в приведенном выше примере использованы анонимные классы, и мы будем правы.

Но что такое анонимный класс? В спецификации Java сказано: декларация анонимного класса автоматически извлекается компилятором из выражения создания экземпляра класса. Анонимный класс является подклассом существующего класса или реализации интерфейса, и анонимный класс не имеет имени.

Обычно, для того, чтобы создать объект, необходимо сначала декларировать класс. С анонимным классом все наоборот — сначала описывается экземпляр, а потом под него подгоняется класс. Можно сказать, что анонимный класс нужен для того, чтобы узаконить существование созданного объекта. То есть, в данном случае класс — это техническое средство для упаковки реализации; небольшой, относительно автономный кусочек программы (данные + код).

Но если этот кусочек необходимо повторить, то тогда имеет смысл сделать его доступным из разных частей программы. Таким образом, класс нужен только для повторного использования. Кроме того, в большой программе выделение кода в классы улучшает ее читаемость.

Наследование интерфейса, полиморфизм

Наследование типа и полиморфизм обеспечиваются наследованием интерфейса. Пример :

/** ————————————————————- * TestShips.java Наследование интерфейсов и полиморфизм * ————————————————————- */ import java.util.ArrayList; interface Ship { void runTo(String s); } interface WarShip extends Ship { void bombard(); } interface Transport extends Ship { void loadTroops(int n); void landTroops(); } public class TestShips { public static void main(String[] args) { ArrayListships = new ArrayList(); for(int i = 0; i < 3; i++) ships.add(new Transport() { private int troopers; public void runTo(String s) { System.out.println(«Транспорт направляется в «+s+».»); } public void loadTroops(int n) { troopers = n; } public void landTroops() { System.out.println((new Integer(troopers)).toString() + » отрядов десантировано.»); } }); for(int i = 0; i < 2; i++) ships.add(new WarShip() { public void runTo(String s) { System.out.println(«Корабль направляется в » + s + «.»); } public void bombard() { System.out.println(«Корабль бомбардирует цель.»); } }); for(int i = 0; i < 3; i++) ((Transport)ships.get(i)).loadTroops(i+5); for(int i = 0; i < ships.size(); i++) ((Ship)ships.get(i)).runTo(«Вражий Порт»); for(int i = 0; i < 3; i++) ((Transport)ships.get(i)).landTroops(); for(int i = 3; i < ships.size(); i++) ((WarShip)ships.get(i)).bombard(); } }

Результат выполнения программы:

Транспорт направляется в Вражий Порт. Транспорт направляется в Вражий Порт. Транспорт направляется в Вражий Порт. Корабль направляется в Вражий Порт. Корабль направляется в Вражий Порт. 5 отрядов десантировано. 6 отрядов десантировано. 7 отрядов десантировано. Корабль бомбардирует цель. Корабль бомбардирует цель.  

Таким образом, концепция интерфейсов добавляет полиморфизму второе измерение :

• Иерархический полиморфизм в стиле C++, основанный на приведении к базовому типу классов и/или интерфейсов (см. TestShips);
• Полиморфизм экземпляров, основанный на разных реализациях одного и того же интерфейса (см. INumber).

Наследование имеет два аспекта:

• «быть похожим на» — наследование типа, поведения;
• «быть устроенным как» — наследование реализации.

Наследование реализации не означает наследование типа! В практике это не встречается, потому что и в С++ и в Java невозможно наследование реализации без наследования интерфейса. В C++ интерфейс и класс неотделимы друг от друга. В Java интерфейс от класса отделить можно, но класс от интерфейса — нельзя.

В С++ и в Java совокупность общедоступных (public) методов неявно образует интерфейс данного класса. В силу этого наследование класса автоматически означает как наследование реализации, так и наследование интерфейса (типа). Очевидно, что наследование структуры данных и программного кода не определяет тип потомка. Например, абстрактные методы являются частью интерфейса и не являются частью реализации. Если бы можно было исключить их из наследования, то мы получили бы наследование реализации без сохранения типа.

Что такое функциональный интерфейс

Функциональныйинтерфейс — это интерфейс, который содержит ровно один абстрактный метод, то есть описание метода без тела. Статические методы и методы по умолчанию при этом не в счёт, их в функциональном интерфейсе может быть сколько угодно.

Когда параметром метода является функциональный интерфейс, при вызове этого метода одним из аргументов должен быть блок кода.

Передаваемый блок кода должен удовлетворять следующему условию: его сигнатура должна совпадать с сигнатурой единственного абстрактного метода функционального интерфейса.

Звучит непросто, поясним на примере:

@FunctionalInterfacepublicinterfaceToIntBiFunction { /** * Applies this function to the given arguments. * * @param t the first function argument * @param u the second function argument * @return the function result */intapplyAsInt(T t, U u); }

Важно. В Java есть несколько готовых функциональных интерфейсов с разным числом и типами входных-выходных параметров. (Как раз из таких ToIntBiFunction выше.) А если мы создаём новый функциональный интерфейс, то важно не забыть аннотацию @FunctionalInterface. Увидев её, компилятор проверит, что интерфейс и правда является функциональным.

Функциональный интерфейс ToIntBiFunction подходит к тому примеру, с которого мы начинали. Это значит, что мы можем передать в него аргументом код, который:

1. принимает на вход два параметра (T t, U u). T и U указывают на то, что аргументы могут быть разных типов. Например, Long и String. Для нас это даже избыточно, у нас они одного типа — int;
2. возвращает значение типа int.

Вот что получится:

public void processTwoNumbers(int a, int b, ToIntBiFunction function){ //code }
Кусочек ToIntBiFunction говорит: передавай сюда метод с такой же сигнатурой, как у метода внутри меня.

Чтобы внутри метода processTwoNumbers выполнить переданный код, нужно вызвать метод из функционального интерфейса:

public void processTwoNumbers(int a, int b, ToIntBiFunction function){ function.applyAsInt(a, b); }
Вот мы и добрались до лямбда-выражений.

Что такое лямбда-выражения

Это компактный синтаксис, заимствованный из ?-исчисления, для передачи кода в качестве параметра в другой код.

По сути, это анонимный (без имени) класс или метод. Так как всё в Java (за исключением примитивных типов) — это объекты, лямбды тоже должны быть связаны с конкретным объектным типом. Как вы догадались, он называется функциональным интерфейсом.

То есть лямбда-выражение не выполняется само по себе, а нужно для реализации метода, который определён в функциональном интерфейсе.

Не будь лямбд, вызывать метод processTwoNumbers каждый раз приходилось бы так:

ToIntBiFunction biFunction = new ToIntBiFunction<>() { @Override publicint applyAsInt(Integer a, Integer b) { return a + b; } }; processTwoNumbers(1, 2, biFunction);

Примечание.biFunction в примере создана с использованием анонимных классов. Без этого нам пришлось бы создавать класс, реализующий интерфейс ToIntBiFunction, и объявлять в этом классе метод applyAsInt. А с анонимным классом мы всё это сделали на лету.

В примере выше всё, кроме одной строчки, избыточно. За содержательную часть (логику работы) отвечает только одно выражение return a + b, а всё остальное — техническая шелуха. И её пришлось написать многовато, даже чтобы просто передать методу код сложения двух чисел.

Здесь и вступают в игру лямбды. С ними можно сократить создание biFunction всего до десяти символов!

Лямбда строится так: (параметры) -> (код метода)

А наша лямбда будет такой:

ToIntBiFunction biFunction = (a, b) -> a + b;

И всё! Этот блок из 10 символов можно передавать как аргумент методу, ожидающему функциональный интерфейс в качестве параметра. Причём чаще всего обходятся без промежуточной переменной — передают напрямую лямбду:

processTwoNumbers(1, 2, (a, b) -> a+b);

Компилятор проверит, что лямбда подходит функциональному интерфейсу — принимает нужное число параметров нужного типа. Напомню, в нашем примере задействован функциональный интерфейс ToIntBiFunction. Сигнатура его единственного абстрактного метода содержит два параметра (Integer a, Integer b).

Например, такой вот вызов метода не скомпилируется, потому что передан всего один параметр:

processTwoNumbers(5, 6, (a) -> 5 * a);
Лямбды записывают по-разному. Мы рассмотрели только один вариант.

Где применяют лямбды?

Много где. Довольно частый случай — обход элементов в цикле:

List integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); integers.forEach(item -> System.out.println(item));

Ещё лямбды работают в компараторах при сортировке. Допустим, нужно отсортировать коллекцию по последней букве каждого слова:

List colors = Arrays.asList(«Black», «White», «Red»); Collections.sort(colors, (o1, o2) -> { String o1LastLetter = o1.substring(o1.length() — 1); String o2LastLetter = o2.substring(o2.length() — 1); return o1LastLetter.compareTo(o2LastLetter); });

Редко обходятся без лямбд при работе с коллекциями вместе со Stream API. В следующем примере фильтруем стрим по значению (filter), меняем каждый элемент (map) и собираем в список (collect):

final double currencyUsdRub = 80; List pricesRub = Arrays.asList(25d, 50d , 60d, 12d, 45d, 89d); List pricesUsdGreater50Rub = pricesRub.stream() .filter(d -> d > 50) // используем функциональный интерфейс Predicate .map(d -> d / currencyUsdRub) // используем функциональный интерфейс Function .collect(Collectors.toList());

Подытожим

Функциональные интерфейсы в Java 8 избавили разработчиков от чудовищно громоздкого синтаксиса с анонимными классами (когда требовалось передавать некую функциональность в метод) и позволили использовать компактные лямбда-выражения и ссылки на методы.

До восьмой версии Java разработчики обходились без лямбда-выражений. Лямбды стали для них очередным синтаксическим сахаром.

Сперва синтаксическим сахаром были функциональные интерфейсы, они позволили оперировать блоком кода, который выполняется когда нужно, но реализации были слишком громоздкими. А с лямбдами функциональные интерфейсы стали записываться короче. Так что лямбды — не просто синтаксический сахар, а синтаксический сахар синтаксического сахара.

Теперь на Java можно писать программы в стиле функциональных языков программирования (это когда программа записывается как последовательное применение функций к некоторым значениям и другим функциям, а не как сложная структура из циклов, условных операторов и перекладывания значений туда-сюда). Удивительно, как легко превратить массивные структуры кода в изящные цепочки вызовов, и всё это благодаря лямбдам и функциональным интерфейсам.