设计指尖上的世界：移动用户界面一瞥

本文首先发表在 IEEE__ 软件杂志，现由 InfoQ 及 IEEE 计算机协会为您献上。

在计算机与软件领域，鲜有进步能够像智能终端的发展一样显著地影响着我们的世界。对于不断运行的各种任务和服务，消费者们似乎拥有无穷无尽的热情。同时，新应用涌现的速度也令人印象深刻。如果最近经常旅行的话，任何一个人在任何一个候机室观察自己周围的同路人，都肯定能够发现这样的场景：他们在使用移动服务，不仅在处理邮件，还在进行购物、支付、看电影，甚至是在进行抵押贷款。（有传言说，其中一些设备甚至在拨打电话）。

人机交互

我们能够取得现在的研究成果，与制造商和应用开发者在易用性方面所取得的成就是紧密相关的，包括快速的响应时间、直观的界面、精心设计的功能等方面。为了探寻这是如何产生的，我最近与 Ben Sheiderman 和 Ben Bederson 进行了交流，他们都曾是马里兰大学人机交互实验室（HCIL）的主管。该实验室是美国最早致力于人机交互领域的研究机构。在建设这个世界的过程中，人机交互领域扮演了意义重大的角色，即便它成功地将界面变得如此直观和透明，以至于我们往往不会明确地注意到它。Sheinderman 这样说道：“HCI 的研究员们对于帮助设计移动应用界面感到自豪，它使得 50 亿人能够受益于通讯服务，从而改善他们的生活、促进贸易、提升教育，并在需要的时候提供医疗服务。”

HCIL 以能够与各种各样的干系人共事为荣，这里所谓干系人不仅包括开发者和移动用户，还包括政策制定者和其他自认不是技术人员的人群。Ben Bederson 同意回答我的一些关于当代移动应用开发方面的关键问题——提问从一些背景知识开始：为何设计良好的移动应用界面，与设计良好的桌面应用截然不同。

在他看来，尽管目前在许多重要方法中，为移动设备进行开发实际上还没有从针对“传统”设备的开发中脱离出来，但二者还是有许多不同。移动应用必须面对其天生的资源限制——很小的屏幕使用空间、小容量内存、较弱的计算能力、有限的带宽等等。但这里有两个重要的因素来缓解有限资源与开发需求间的矛盾。首先，尽管资源是有限的，但一般而言用户利用设备执行的任务（注：原文所说的任务，是指用户使用移动设备完成的一项用户事件）也是相当轻量级的——例如查看天气或股价。这些应用倾向于避免那些复杂的或多步骤的活动，因为它们难以在资源有限的设备上运行得很好。

第二个缓解因素是，移动设备内建了大量的传感器并能够轻松地通过它们获取数据，因此开发者可利用很多信息来提升用户体验：例如，根据设备的能力，移动应用或许能够判断设备的朝向、剩余的电量，或是用户位置（通过 GPS 定位）。此外，也不难想象，通过使用设备上的摄像头获取图像的方式，应用能够对用户环境进行有依据的推测（例如，基于设备所面对的墙的材质）。

要求

由于在移动设备上的用户任务具有相对短小且分散的特点，用户一般不愿投入大量的时间来掌握如何完成它们。Bederson 指出，由于 PC 应用的用户已经习惯面对一条学习曲线，他们期望完成的任务集一般比移动用户所面对的复杂许多，而且这些任务集天然需要时间上的投入。例如，如果我刚刚购买了一个软件产品，使用它帮助我处理税务问题，我一般不指望自己在刚刚使用时就能对它完全掌握。但如果一个用户任务仅需要一两分钟即可完成，那么克服学习曲线就不值得了——用户交互必须要非常直观，才能让用户认为任务是值得去做的。

这些观测结果引导 Bederson 提出了四条用户界面（UI）原则，它们对创造良好的用户界面至关重要。移动应用应该是：

• 普遍可用的
• 有价值的
• 高效的
• 有吸引力的

显然许多开发者已将这些放在心里。回想五年前我使用的手机——一个笨重的设备，配以笨拙、难用的基于文本的界面——我向 Bederson 询问，在这么短的时间内，UI 何以能够有如此大的改善。他将其部分归结于在针对更好的 UI 技术的研究，部分归结于产品测试。但他也感到，这是一个很好的例子，能够说明有多少用户的反响实际上是来自于事物而非应用程序接口。例如，与 PalmPilot（一个曾受大量用户喜爱的早期移动设备）与苹果的 Newton（并未取得商业成功）：两个设备捆绑了相似的应用，并且实际上采用了相似的界面，但 Newton 采用了大量的细节设计决断，实际上这些细节设计决断组合在一起打造了完全不同的用户体验。

未来

当我追问 Bederson 在接下来五年中，我们可以期待哪些 UI 领域革命性的改进，他非常谨慎的表示：“要是我知道这个答案，我现在就已经在着手进行这些改进了。”他指出，虽然许多移动设备和应用已经明显在直观可用性方面达到了相当高的水平，但是，显然在未来仍旧可能诞生革命性的改进。例如，当用户使用 iPhone 编写短信或邮件的过程中，如果需要修正错误，用户会发现界面非常难用。这虽属细节，但却是用户每天都需要反复面对的问题（并非巧合的是，这个问题正在研究之中，并且 Bederson 预计很快就能解决）。其他当前正在研究的领域包括多设备、隐私与安全，以及声音。

多设备

我们大部分人拥有多个移动设备，它们往往来自不同制造商。我们不仅每天使用它们，还希望能够在其间无缝切换。我们应该能够从当前手边任何设备访问自己的日程表，此外通常当我们离开家或办公室的时候，也希望能够使用其他朋友的设备并继续工作。现在，用户可以在设备间同步他们的工作，但这一操作并不非常便捷。让多设备间的切换成为无缝、易操作的任务，将成为一个可能的重要改进领域。

隐私和安全

尽管实际上大量用户越来越注重隐私和安全问题，但该领域中已经做到的工作还不多。它还没有成为制造商们用来在竞争中脱颖而出的手段。但这是一个我们有可能在未来看到许多工作和进展的领域；新方法或许会采用某种形式保护在不同应用间使用的个人用户数据，又或许会开发一些特性——例如移动设备上的访客模式——可以让用户与朋友们分享硬件又不至于将他们的数据置入危险境地。

语音

Google 和苹果的最新设备都已经很好地集成了语音输入并终于开始得到广泛使用。但即使近年来语音技术的质量得到了惊人的提升，Bederson 相信这一技术还需要一到两处改进，才能够进一步流行起来。当语音识别在处理背景噪音和用户口音方面的可靠性能够达到键盘录入的水平时，它将具有更广泛的吸引力。此外，当诸如苹果 Siri 这样的问答系统与更多的数据源对接并能够回答更宽泛的问询集时，我们就可以预见到更广阔的应用场景。尽管如此，即使这些成为现实，Bederson 认为键盘录入也并不会消失，因为还有许多场景需要使用键盘录入，至少在某些时候你可能会希望输入一些隐私数据。

其他问题

当然，我们应该期望有更多关于理解和挖掘“触碰设计”以及更好的手势的研究——本质上，这意味着用更直观的方式与我们的设备进行互动。现在正在涌现许多非常创新的界面，而 Bederson 期望这一势头能够保持下去。

挑战

市场上有着为数众多的设备，我很好奇当开发者需要让他们的软件在数十款（姑且假定不是数百款）不同的设备上运行的时候，会感到多么头痛。在这样的多元空间里，开发者怎样进行测试？Bederson 将其更多地视作工程难题而不是 UI 难题。开发者和测试者往往会针对市场上三到五款主要平台处理问题（每一个平台依赖不同的编程语言），而不是操心数十款设备。最后，解决这个问题离不开好的工程实践：与许多软件工程难题的处理方法类似，处理这个问题需要易于表达和理解的解决方案（例如代码模块化、使用整洁的设计将平台相关代码与其他代码分离），但这样的解决方案需要开发者投入大量的时间和精力。

最后，尽管好的 UI 正在变得无处不在，我还是询问 Bederson：从他的专业眼光来看，是否发现了一些开发者们不断出错的常见问题。他说，一个常见的出问题的领域，是应用具有太多功能或过于复杂的界面。贯穿本次讨论的一个主题是保持简单——不要过度使用小尺寸屏幕，让用户快速完成一个具体任务。在这个环境中，复杂度对用户而言实在是一件糟糕的事情。

Bederson 指出的另一个问题是应用之间或内部的不一致。不论开发者如何努力使应用保持简单，在应用程序中难免会出现一定程度的复杂性，而用户必须在一个非常小的屏幕上对其进行处理。设计和布局上的一致性能够帮助用户快速掌控复杂性，并使其直观的操作移动设备。尽管在理论上这一点很明显，但实际趋势恰好相反：大量开发者和供应商一直努力寻找新奇的、出乎意料的界面设计，以使自己在市场竞争中脱颖而出。

Bederson 以一个由来已久的问题作为讨论的结尾：对设计原则缺乏重视。但好的设计不再是备选方案，因为用户对它具有非常高的期望！

尽管有这些困难，移动设备上无处不在的易用和直观的应用，是隐藏在视线之外的成功故事——因为应用自身的良好设计，我们经常将一项惊人的技术成就视作理所当然的。我认为 Ben Sneiderman 的另一段陈述适合于作为结尾，来描述这项工作：“移动应用强制要求设计师深入理解用户需求，从而通过易于学习和使用的界面提供恰到好处的功能。这些界面工作横跨语言和文化，适用于年轻人和老人，适用于专家和新手，也适用于各种不同类型的残疾用户。这是一个突出的成就——它是改变世界的伟大成功。”

Forest Shull是马里兰 Fraunhofer 中心软件工程实验方面的高级科学家，在这个非营利性研究和技术转让组织中，他领导测量和知识管理部门。他也是马里兰大学帕克分校的兼职副教授，同时还是 IEEE 软件的主编。可以通过 fshull@computer.org 联系他。

本文最早发表在 IEEE__ 软件杂志。 IEEE__ 软件的任务是构建领先的社区和未来的软件从业者。杂志提供可靠的、有用的、前沿的软件开发信息，使工程师和管理者能够跟上日新月异的科技变革。

英文原文： Designing a World at Your Fingertips: A Look at Mobile User Interfaces

感谢马国耀对本文的审校。

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