轻松学模块化编程-三-轻松学模块化编程（三）十九、创造神奇的用户体验首先，要开始学习在设计应用程序时考虑用户体验，您

轻松学模块化编程（三）

原文：Modern Programming Made Easy

协议：CC BY-NC-SA 4.0

十九、创造神奇的用户体验

首先，要开始学习在设计应用程序时考虑用户体验，您应该知道以下缩写:

UX :用户体验。使用应用程序的总体体验
UI :用户界面。用户使用的网页或图形界面
吻:简单点，笨蛋。总体设计理念
RWD:响应式网页设计(一种允许网页在多种不同设备上呈现的网页设计方法)

应用程序层次

您应该根据以下特征从高到低排列 UX 的优先级:

功能:软件做它应该做的事情。
有用性:软件好用吗？
效率:用户能否高效工作？
神奇:体验神奇吗？

如果你的软件没有功能，你就不能专注于可用性。如果你的软件不可用，你就不能专注于提高效率。

在你掌握了所有的基础知识(功能性、可用性和效率)之后，你才可以尝试让你的 UI 变得神奇。

考虑你的观众

为你的软件考虑受众总是很重要的。你应该尽可能多地了解他们。

你们中熟悉哈利波特(或魔法)的人会认出这些词:巫师*/、女巫和麻瓜*。在波特的世界里，哑炮是知道魔法但不会使用魔法的人，麻瓜是不知道魔法的正常人。

我们可以将这个类比应用于软件。当设计你的软件时，你需要记住每一类可能使用它的人:

初始用户:麻瓜
熟练用户:哑炮
高度熟练用户:巫师/女巫

例如，如果你只为巫师和女巫设计，麻瓜会感到失落。如果你只为麻瓜设计，巫师们会觉得软件不完整而且太简单。

选择是一种幻觉

一个人的选择越多，就越需要思考。作为一名设计师，你应该做到以下几点:

限制选择。
为每一个可能的选择做好准备。
为你的观众量身定制选择。
验证用户输入，确保它符合预期。

你经常需要决定是给你的用户一个选择，还是替他们做出选择。

最简单的方法(对你来说)总是让用户决定，但是更好的方法通常是少给用户一个选择。这将使你的软件更简单，因此更容易使用。

方向

本能地工作——本能是你的朋友。动作是吸引用户注意力的一种微妙而有效的方式。然而，太多的运动会分散注意力，所以应该保持在最低限度。

另一种本能视觉是人脸。人脸首先被注意到。这就是为什么你总是在文本的左侧看到面孔(在从左向右阅读的语言中)。眼睛首先被吸引到脸部，然后是伴随的文字。

拟真

Skeuomorph 是现实生活中的东西，在软件中被模仿。

模拟现实生活中的特征，如边缘、斜面和按钮，对于交流可负担性(用户可以用某物做什么)是有用的。然而，如果你在模拟一个完整的物体(比如一本书)，你必须 100%正确。这就是为什么 skeuomorphism 通常是一个坏主意。如果做得不完美，模仿真实世界的东西会被认为是假的。

你可以采取相反的方法，试图消除所有的隐喻。UI 可以是非常平坦和无边框的。然而，你可能把这个概念看得太远了。例如，什么是可点击的，应该仍然是显而易见的。

背景很重要

没有上下文的三颗星可能意味着任何事情。然而，给定上下文(3/5 颗星)，其含义变得显而易见。

上下文对于导航也很重要。用户在软件中的位置以及如何导航到其他地方必须是显而易见的。否则，你的用户会感到失落，这不是一种舒服的感觉。

一个相关的概念是避免“模式”与软件交互的方式越多，它看起来就越复杂。

吻

最重要的是，保持简单——对用户来说简单。例如，一般来说，在软件中应该总是有一种方法来做一些事情。此外，作为一般规则，你的用户界面应该遵循现有软件/网站设置的惯例(例如，总是给链接加下划线)。

随着软件的增长，你必须不断地选择新的 UI 特性。除了其他考虑之外，您还应该考虑如何使它们变得更简单。

你不是用户

除非你只是为自己开发软件，否则绝大多数的可能性是你的用户和你非常不同。因此，你不仅要试着像你的用户一样思考，还要真正了解他或她。这意味着理想情况下，你坐下来看你的用户操作软件。

同样，在生产系统中，你应该监控你的用户在做什么。他们在使用这项新功能吗？他们在做什么意想不到的事吗？指标有助于分析用户的行为。

摘要

从本章中，您应该已经了解了以下内容:

你的 UI 应该是功能性的、可用的、高效的，按照这个顺序。
在设计的所有阶段，考虑谁是你的用户。
限制选择并处理所有情况。
本能是你的朋友，但不要模仿现实。
为用户保持简单，并倾听他们的意见。

关于可用性的更多信息，我强烈推荐史蒂夫·克鲁格的不要让我思考(新骑手，2014)。

二十、数据库

数据库是大多数软件项目极其重要的组成部分。简而言之，数据库是一个以标准格式存储数据的软件系统，根据数据库的不同，它可以实现以下一项或多项功能:快速存储和检索、执行复杂查询的能力、数据输入的验证以及对数据的计算。

可以追溯到几十年前的经典数据库被称为关系数据库。除了原始数据，它还存储数据库中表之间的关系。数据库通常由几个具有定义的约束的高度结构化的数据表组成。例如，表中的每一列都有一个类型，它是否可以为空，它是否必须是唯一的，以及其他约束。

有一种高度标准化的语言用于在数据库上执行操作和计算，称为 SQL (结构化查询语言)。SQL 已经存在很长时间了，可以很容易地保证它有自己的书，所以这本书将只涵盖基础知识。

自从所谓的大数据产品和网络应用(例如一个特定的“脸”主题社交网络)出现以来，第二类数据库已经出现: NoSQL 或非关系型数据库。通常，这些更像是键值或文档存储，而不是关系数据库。它们包括 Redis、MongoDB、Cassandra、DynamoDB 等数据库。

Note

SQL/NoSQL 分类过于简化，但它提供了比实际复杂现实更简单的叙述。换句话说，“这里有龙！”

SQL(关系)数据库

经典关系数据库的一部分是 ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)的概念。总结一下 ACID，它意味着数据库总是处于一致的状态(带有强制约束)，即使系统在更新过程中崩溃。例如，如果表中的一列被标记为“not null”，它将永远不会为 null。它还支持事务，它们是工作的原子单位——要么全部发生，要么什么都不发生。乍一看，这似乎是一件简单的事情，但实际上这是一个非常复杂的问题。

在关系数据库中，数据的主要存储被称为表。一个表有列，它们是表模式(定义)的一部分，定义具体存储哪种数据。一个表有行，它是存储在表中的数据，每一行都有为每一列定义的值。

一些好的开源数据库包括 PostgreSQL、MySQL 和 H2。对于本节，您可以安装 PostgreSQL。在 Debian 或 Ubuntu Linux 上键入“sudo apt install postgresql”。对于其他系统，请参见网站 ² 获取安装说明。DBeaver 是一个很好的连接和操作数据库的图形化工具。 ³

结构化查询语言

关系数据库的基本语言是 SQL。它包括定义表和对这些表执行复杂查询的能力。

例如，创建一个表如下所示:

1   CREATE TABLE dragon(
2       dragon_id INTEGER,
3       dragon_name VARCHAR(100),
4       birth_date DATE NOT NULL,
5       PRIMARY KEY (dragon_id)
6      );

一个表总是需要有一个主键—它充当表中每一行的标识符，所以它在表中的每一行都必须是唯一的。这种情况下，主键是dragon_id。

接下来，您可以使用insert语句向表中添加数据。例如，在 PostgreSQL 中，您可以通过以下方式插入两行:

insert into dragon values (1, 'Smaug', current_date);
insert into dragon values (2, 'Drago', current_date);

数据库类型涵盖了基础知识，如INTEGER，但其他不熟悉的类型包括:

VARCHAR(长度)类似于String对象。它有一个给定的最大长度。
TIMESTAMP用于存储日期和时间。
NUMERIC(precision, scale)或DECIMAL(precision, scale)用于存储货币值等数字(例如，数字 123.45 的精度为 5，小数位数为 2)。
BLOB通常用于存储二进制数据。

select语句允许您指定要从一个或多个表中提取哪些列。您还可以在select语句中使用MIN、MAX或COUNT等聚合函数来执行更复杂的查询。例如，要查找最老的龙的生日，可以执行以下查询:

1   SELECT MIN(birth_date) FROM dragon;

可以使用一个where子句将查询限制在表中的某些行。要选择名称以 S 开头的所有龙(按字母顺序)，运行以下命令:

1   SELECT dragon_id, dragon_name FROM dragon
2       WHERE dragon_name LIKE 'S%'
3       ORDER BY dragon_name;

order by子句用于对查询返回的结果进行排序。like关键字用于根据匹配表达式匹配varchar列，其中%匹配任何值。

外键

外键只是一个表中引用另一个表的主键的一列。

例如，假设你有一张wizard桌子，每个巫师都有多条他们作为宠物饲养的龙。

1   CREATE TABLE wizard(
2       wizard_id INTEGER,
3       wizard_name VARCHAR(100),
4       PRIMARY KEY (wizard_id)
5      );

如果wizard表的主键是wizard_id，那么dragon表可能会有如下带有所有者列和外键约束的新定义:

1   CREATE TABLE dragon(
2       dragon_id INTEGER,
3       dragon_name VARCHAR(100),
4       birth_date DATE NOT NULL,
5       PRIMARY KEY (dragon_id)
6       owner INTEGER,
7       FOREIGN KEY owner REFERENCES wizard (wizard_id)
8      );

虽然 SQL 关键字以大写形式显示，但这并不是 PostgreSQL 所要求的，只是为了便于说明。

连接

数据库系统通常作为一个单独的进程运行，您的代码以某种方式连接到它。

有许多不同的方法可以做到这一点。在 Java 中，连接数据库的最基本标准被称为 JDBC。

它允许您在数据库上运行 SQL 语句。您将需要一个特定的驱动程序——一个为您的数据库实现 JDBC 标准— 的库。

在实际应用程序中，您还应该使用 JDBC 连接池，比如 HikariCP。 ⁴ 连接池允许应用程序多次重用连接，这提高了应用程序的吞吐量和性能，因为连接启动需要时间。

还有对象关系映射 (ORM)框架，比如 Hibernate。 ⁵ 这些框架让你把 Java 对象映射到数据表。它们是在 JDBC 的基础上建造的。例如，Hibernate 有自己的查询语言，叫做 HQL，由 Hibernate 翻译成 SQL。我们前面讨论过的 GORM 默认使用 Hibernate。

或者，有代码生成框架允许您使用 DSL 进行查询。jOOQ 就是这样一个 Java 框架。 ⁶ 它允许你用本地语言编写类型安全的查询。例如:

1   create.selectFrom(DRAGON)
2     .where(DRAGON.NAME.like("S%"))
3     .orderBy(DRAGON.NAME)

NoSQL(非关系)数据库

大型网络项目(如维基百科)在使用关系数据库扩展到数百万用户时存在问题。他们必须将数据库划分到多台机器上(称为分片)，这破坏了外键引用。关于这一点有一个定理，CAP 定理，它说你可以在一个数据库中拥有一致性、可用性和分区中的两个，但不是所有三个。因此，随着时间的推移，大数据项目转移到了 NoSQL 或非关系数据库，这做出了不同的权衡，因此它们可以更容易地扩大规模。很多时候，权衡是最终一致性而不是完全一致性。换句话说，在另一个用户输入新值后，一个用户可能会在短时间内读取旧值。

网飞、Reddit、Twitter、GitHub、Pinterest、易贝、eHarmony、craigslist 和许多其他网站都使用 NoSQL 数据库。

Note

我将在这里介绍一些 NoSQL 数据库，但还有许多其他的数据库。