面向用户操作流程的软件设计方法
【专利摘要】本发明公开一种面向用户操作流程的软件设计方法，软件被设计为一个由功能节点、文档节点和操作流向箭头构成的流程图。功能节点表示软件中一个相对独立的功能模块，负责功能实现相关的操作和算法；文档节点用于呈现功能节点的输入或输出数据，也可包含对这些数据的基本操作；操作流向节点表示所连节点间的先后依赖关系，并通过改变自身外观来指示相关节点的运行状态；流程图将用户操作限定在规定的顺序内，避免误操作和无效操作。该方法能够在开发阶段为软件模块及其相互关系提供一种合理的规划，更能在使用时为用户提供直观导向，使其操作体验获得改善。
【专利说明】
面向用户操作流程的软件设计方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种面向用户操作流程的软件设计方法，属于计算机软件应用技术领域。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的进步及用户需求的增长，应用软件变得越来越复杂，给软件的开发和使用均带来了巨大挑战。目前，已有许多技术致力于缓解软件复杂性对开发过程造成的影响，例如面向对象编程(OOP)思想、先进的图形用户界面(GUI)设计技术、敏捷的软件工程等。这些技术主要面向软件开发者，对于用户而言同样面对复杂软件学习和使用困难的突出问题，而当前的软件帮助文档技术已经难以满足用户快速理解复杂软件操作流程的需要，应在软件设计阶段充分考虑用户的体验。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供一种面向用户操作流程的软件设计方法，目的是通过将软件设计为一个由功能节点、文档节点和操作流向箭头构成的流程图，直观地引导用户按规定的流程完成复杂软件的操作，改善用户体验。
[0004]所述的功能节点表示应用软件中一个相对独立的功能模块，包含与功能实现相关的操作和算法。
[0005]所述的文档节点表示功能节点的输入或输出数据，分为原始输入节点、原始输出节点和中间数据节点三类，主要用于呈现数据，也可包含对所显示数据的基本操作；
所述的操作流向箭头用于连接不同节点并指示它们之间的先后依赖关系，具体为箭头指向的节点依赖于箭头起始端的节点。
[0006]所述的流程图用于指导开发者对软件进行功能模块划分，以及引导和限定用户按规定的顺序对软件进行操作。
[0007]功能节点和文档节点均属于节点元素，若无限定，以下统称为节点。
[0008]所述的节点包含有限个状态，包括等待、就绪、当前、完成和出错，初始默认状态为等待。
[0009]所述的节点包含前继节点集和后继节点集的引用，只有当所有前继节点均处于完成状态时当前节点才能从等待状态转移至就绪状态，以备操作。规定操作流向箭头起始端所连节点为其所指向节点的前继节点，反之，其所指向节点为起始端所连节点的后继节点。
[0010]节点上的状态转移过程为:当前节点正在被操作时，其状态变为当前，操作完成后状态更新为完成;若操作过程中发生错误则状态变为出错;节点上的操作完成后(状态为完成)，其仍然是可访问的，即可以再次进入节点关联的功能，此时节点的状态则由完成变为当前;若在操作节点时发生错误，则节点状态由当前变为出错;若错误可恢复，则节点状态将从出错恢复到进入当前状态之前的初始状态(就绪或完成)。
[0011]所述的操作流向箭头通过改变自身外观来指示其起始端所连节点的状态。这可以帮助用户了解当前软件的运行情况，箭头的颜色、形状和动画效果等均可视为其外观。
[0012]所述的节点在底层关联一个应用程序用于实现其职责，根据不同应用需求，其特征可以是一个后台执行脚本、窗口应用程序、网络服务或一个子流程图，应用程序的可执行状态与所述的节点状态一致。即节点为等待时不可执行，节点为就绪或完成时可执行，节点为当前时表明正在执行，执行中有错误时节点状态变为出错。
[0013]所述的流程图至少包括一个原始输入节点和一个原始输出节点，原始输入节点表示应用软件的原始输入信息，初始时节点状态默认为就绪，流程图中不存在操作流向箭头指向原始输入节点；原始输出节点表示应用软件的原始输出信息，流程图中不存在起始端连接在原始输出节点上的操作流向箭头;其他文档节点均属于中间数据节点。
[0014]所述的流程图的典型构造满足一个功能节点通过一个操作流向箭头指向一个文档节点；一个文档节点可以指向一个或多个功能节点但不能指向另一个或多个文档节点；多个文档节点可以指向同一个功能节点;根据不同应用需求，也可省略文档节点，由功能节点直接指向另一个或多个功能节点。
[0015]本发明公开的一种面向用户操作流程的软件设计方法具有以下有益效果:
a)流程图式的软件结构能够对用户的操作使用进行直观的限定和引导，有利于降低复杂软件的操作使用难度，从而改善用户体验；
b)流程图式的软件结构能够为软件的功能模块及其相互关系提供一种合理的规划，有利于降低复杂软件开发和维护的难度。
【附图说明】
[0016]图1为面向用户操作流程的软件示意图；
图2为节点状态转移示意图。
【具体实施方式】
[0017]现以一个具体的实施例对本发明进行进一步说明。本实施例涉及一个简单的图像处理系统，用于从不同格式的目标图像文件中提取图像中物体的边缘和角点等形状特征。本实施例详细阐述了利用面向用户操作流程的设计方法来实现这一软件系统的步骤，但不涉及具体的算法细节。本实施例有助于本领域相关技术人员理解本发明，但本发明保护范围不限于本实施例。
[0018]首先，从软件的需求说明中提取关键功能模块和数据。在本实施例中，系统的输入是各种常见格式的图像(假设为灰度图)，输出是图像中物体的边缘和角点特征。整个过程涉及(用一个解析器功能模块)读取图像矩阵，然后(用若干算法模块)在图像矩阵基础上提取所需的特征。基于此，最终将软件系统规划为界面如图1所示的流程图结构，其中各个节点的具体职责和实现方式如下所述:
a)文档I节点表示输入的目标图像，它关联一个对话框，在其中可以导入一幅图像，支持多种常见格式(如jpg、png、bmp等)，支持对导入的图像进行预览，以及执行一些简单的操作，如翻转、缩放和平移等；
b)功能I节点表示解析器，它关联一个消息框，用于提示用户是否开始执行解析过程，并在底层包含一个解析算法，支持对不同格式的图像进行解析； C)文档2节点表示解析器输出的图像矩阵，它关联一个对话框，从中可以查看每个像素位置的灰度值；
d )功能2节点表示用于提取边缘特征的功能模块，它包含若干边缘特征提取算法(如Canny算子、Sobel算子等)，并关联一个对话框允许用户选择不同的算法，并对选中的算法进行必要的配置，最后在该节点上执行边缘特征提取过程；
e)文档3节点表示功能2节点输出的图像边缘特征，它关联一个对话框，用于显示图像中物体的边缘示意图；
f)功能3节点表示用于提取角点特征的功能模块，它包含若干角点特征提取算法(如Harris算子、Trajkovic算子等)，并关联一个对话框允许用户选择不同的算法，并对选中的算法进行必要的配置，最后在该节点上执行角点特征提取过程；
g)文档4节点表示功能3节点输出的图像角点特征，它关联一个对话框，用于显示图像中物体的角点示意图。
[0019]初始时，文档I节点的状态为就绪，其余节点状态均为等待。此处假定用操作流向箭头的线型来表示其起始端所连节点的状态，如用实线表示完成、虚线表示等待和就绪。则初始时所有箭头均为虚线，此时用户不能操作除文档I节点之外的任何其他节点，因为在操作流程上不允许。当完成某个节点上的操作后，相应箭头的线型将被改变。例如，完成了图像矩阵的读取，则以功能I节点和文档2节点为起始端的三个箭头均由虚线变为实线，此时既可以通过操作文档2节点查看解析结果，也可以对功能2或功能3进行下一步操作。
【主权项】
1.一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:软件被设计为一个由功能节点、文档节点和操作流向箭头构成的流程图: a)所述的功能节点表示应用软件中一个相对独立的功能模块，包含与功能实现相关的操作和算法； b)所述的文档节点表示功能节点的输入或输出数据，分为原始输入节点、原始输出节点和中间数据节点三类，主要用于呈现数据，也可包含对所显示数据的基本操作； c)所述的操作流向箭头用于连接不同节点并指示它们之间的先后依赖关系，具体为箭头指向的节点依赖于箭头起始端的节点； d)所述的流程图用于指导开发者对软件进行功能模块划分，以及引导和限定用户按规定的顺序对软件进行操作。2.如权利要求书I所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的节点包含有限个状态，包括等待、就绪、当前、完成和出错，初始默认状态为等待。3.如权利要求书I所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的节点包含前继节点集和后继节点集的引用，只有当所有前继节点均处于完成状态时当前节点才能从等待状态转移至就绪状态，以备操作。4.如权利要求书I或2所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的操作流向箭头通过改变其自身外观来指示其起始端所连节点的状态。5.如权利要求书I或2所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的节点在底层关联一个应用程序用于实现其职责，根据不同应用需求，其特征可以是一个后台执行脚本、窗口应用程序、网络服务或一个子流程图，应用程序的可执行状态与所述的节点状态一致。6.如权利要求书I或2所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的流程图至少包括一个原始输入节点和一个原始输出节点，原始输入节点表示应用软件的原始输入信息，初始时节点状态默认为就绪，流程图中不存在操作流向箭头指向原始输入节点；原始输出节点表示应用软件的原始输出信息，流程图中不存在起始端连接在原始输出节点上的操作流向箭头;其他文档节点均属于中间数据节点。7.如权利要求书I所述的一种面向用户操作流程的软件设计方法，其特征在于:所述的流程图的典型构造满足一个功能节点通过一个操作流向箭头指向一个文档节点；一个文档节点可以指向一个或多个功能节点但不能指向另一个或多个文档节点；多个文档节点可以指向同一个功能节点;根据不同应用需求，也可省略文档节点，由功能节点直接指向另一个或多个功能节点。
【文档编号】G06F9/44GK105912338SQ201610237277
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】许爱强, 唐小峰, 孟上
【申请人】中国人民解放军海军航空工程学院