This is an old revision of the document!


Techniky pro efektivní implementaci uživatelského rozhraní. Příprava uživatelského rozhraní pro testování s/bez uživatele.

B4B39IUR Webové stránky předmětu

  • Techniky pro efektivní implementaci uživatelského rozhraní:
    1. Implementace MVVM modelu – pomocí návrhových vzorů (např. observer, event-delegate, publish-subscribe). Řešení vztahu View-ViewModel pomocí návrhového vzoru “Data Binding”.
    2. Přizpůsobení (customization) UI komponent – pomocí šablon (DataTemplate, ControlTemplate), stylů a triggerů. Vytváření tzv. User Control a Custom Control.
    3. Validace uživatelského vstupu – pomocí validačních pravidel a interfaců (Data source exception, data error interface), případně vlastní validační třídou. Prezentace chyb pomocí šablon a triggerů.
  • Příprava uživatelského rozhraní pro testování s/bez uživatele:
    1. Postupy pro důsledné oddělení jednotlivých částí software – podle vzoru MVC/MVP/MVVM. Vytváření UI test skriptu (testovací kód, nahrávání interakce, GUI ripping).
    2. Příprava software pro uživatelské testování – data mocking, podpora metody Wizard-of-Oz, sběr dat z chování software a interakce s uživatelem.

1. Techniky pro efektivní implementaci uživatelského rozhraní

Implementace MVVM modelu

Model–View–ViewModel (MVVM) je architektonický vzor navržený pro moderní GUI aplikace (zejména WPF, .NET MAUI, Xamarin). Jeho hlavní výhodou je důsledné oddělení prezentační logiky od vzhledu (UI), což usnadňuje údržbu, testování a opětovné použití kódu.

  • Model – Obsahuje samotná data a logiku aplikace. Může zahrnovat přístup k databázi, validaci či výpočty. Je zcela nezávislý na UI.
  • ViewModel – Představuje most mezi UI a Modelem. Obsahuje data upravená pro View, implementuje `INotifyPropertyChanged` pro upozornění na změny a definuje příkazy (`ICommand`) pro reakce na uživatelské akce.
  • View – Zobrazuje data z ViewModelu pomocí bindingu, neobsahuje žádnou aplikační logiku. Může být definována v XAML, přičemž `DataContext` odkazuje na odpovídající ViewModel.

MVVM vychází z předchozích vzorů, jako jsou MVC a MVP:

  • MVC – Controller zpracovává vstup a mění stav Modelu; View ho pouze zobrazuje. Často dochází k prolínání zodpovědností mezi View a Controllerem.
  • MVP – Presenter obsluhuje interakci s uživatelem a logiku, View je pasivní. Vhodné pro testovatelnost, ale tight-coupling může ztížit správu.
  • MVVM – ViewModel je zcela oddělený od View. Spojení je dosaženo pomocí *data bindingu* a příkazů, což usnadňuje testování i vývoj.

Klíčové návrhové vzory použité v MVVM

  • Observer Pattern
    • Definuje *jeden ku mnoha* závislost: když se subjekt (např. Model) změní, informuje všechny zaregistrované pozorovatele (např. ViewModel). Tento vzor pomáhá oddělit Model od View/ViewModelu, čímž se zvyšuje modularita. V C# se často realizuje pomocí `INotifyPropertyChanged`.
  • Event–Delegate Mechanismus (C#)
    • Delegáty a eventy implementují observer pattern. `event` je seznam metod (delegátů), které jsou spuštěny při určité události (např. změna hodnoty).
    • `delegate` definuje typ metody pro zpracování události
    • `event` reprezentuje událost (např. kliknutí na tlačítko)
    • `EventHandler` a `PropertyChangedEventArgs` jsou běžně používané standardizované typy
  • Publish–Subscribe Pattern
    • Zajišťuje volné provázání komponent: *publishers* posílají zprávy, *subscribers* se přihlásí k typům zpráv, které je zajímají. Obě strany o sobě navzájem neví. To usnadňuje rozšiřitelnost a škálovatelnost, i když složitost správy zpráv může být vyšší.
  • Data Binding Pattern

Umožňuje synchronizaci dat mezi View a ViewModel. Implementuje se pomocí:

  • XAML bindingu (`{Binding PropertyName}`)
  • `INotifyPropertyChanged` (vlastnosti ve ViewModelu vyvolávají notifikace)
  • `DataContext` – nastavuje výchozí zdroj dat pro binding v UI
  • *
  • Command Pattern (`ICommand`)
    • Abstrahuje uživatelské akce do objektů – například kliknutí na tlačítko nespouští metodu přímo, ale přes `ICommand`.
    • `Execute()` definuje, co se má stát
    • `CanExecute()` určuje, zda je příkaz aktuálně povolen
    • Často se používá `RelayCommand` nebo `DelegateCommand` pro jednoduchou implementaci bez nutnosti psát nové třídy pro každou akci

Přizpůsobení UI komponent

  • Styly a triggery:
    1. `Style` – kolekce setterů, separace vzhledu od logiky.
    2. `Trigger` – mění vlastnosti na základě stavu (např. `IsMouseOver`).
    3. `DataTrigger`, `EventTrigger` – specifické reakce na změny dat a události.
  • Šablony:
    1. `DataTemplate` – vizualizace datových objektů (např. ListBox).
    2. `ControlTemplate` – změna vizuálního stromu komponenty.
    3. `ContentTemplate` – kombinace obrázků a textu v tlačítkách.
  • User Control vs Custom Control:
    1. *User Control* – složení komponent, snadné, nelze stylovat.
    2. *Custom Control* – pokročilé přizpůsobení, stylování a šablonování.
  • Ukázky použití (z XAML):
    1. Tlačítko s obrázkem a textem.
    2. Styl s `StaticResource`.
    3. Triggery pro zvýraznění při hoveru.

Validace uživatelského vstupu

  • Metody validace:
    1. `ExceptionValidationRule` – validace přes výjimky.
    2. `IDataErrorInfo` / `INotifyDataErrorInfo` – chybová zpráva per vlastnost.
    3. Custom ValidationRule – dědění a vlastní logika validace.
  • Zobrazení chyb:
    1. `ErrorTemplate` – šablona zobrazení chybového stavu.
    2. `Style.Triggers` na `Validation.HasError` – tooltipy, změna barvy rámečku.
  • Principy:
    1. Validace má být srozumitelná, neinvazivní, integrovaná do UI.

2. Příprava uživatelského rozhraní pro testování s/bez uživatele

Postupy pro důsledné oddělení částí systému

  • Architektury:
    1. MVC – klasické oddělení logiky, prezentace a dat. Uživatel interaguje i s View.
    2. MVP – Presenter zajišťuje komunikaci, View pasivní.
    3. MVVM – silný binding, ViewModel poskytuje logiku.
  • Designové vzory pro interakci:
    1. Wizard, Breadcrumb, Carousel, Undo, Drag&Drop.
    2. Deklarativní popis UI (XAML, HTML) umožňuje lepší udržovatelnost.
  • UI testovací skripty:
    1. Manuální – přesně dané kroky.
    2. Automatizované – Selenium, QTP.
    3. Model-based testing – generování scénářů na základě UI struktury.
    4. GUI ripping – automatické mapování komponent a jejich vlastností.

Příprava software pro uživatelské testování

  • Data mocking:
    1. Nahrazení reálných dat fiktivními daty.
    2. Simulace chybových stavů nebo absence backendu.
  • Wizard-of-Oz:
    1. Simulace neexistující funkcionality člověkem.
    2. Umožňuje testovat např. hlasové ovládání bez jeho implementace.
  • Sběr dat:
    1. Základní – videozáznamy, dotazníky, pozorování.
    2. Pokročilé – logy, eye-tracking, senzory, KLM model, Android Monkey.
  • Testování bez uživatele:
    1. Heuristická evaluace – podle pravidel (např. Nielsen).
    2. Kognitivní průchod – simulace mentálního modelu uživatele krok po kroku.
  • Co testovat:
    1. Funkčnost, dostupnost komponent, dokončení úkolů, chybovost, čitelnost.
Navigation

Playground

QR Code
QR Code statnice:bakalar:b4b39iur (generated for current page)