نتاج التعلم ب: تصميم تطبيق جهاز محمول يستخدم وظائف الجهاز

المخطط الرباعي: أول خطوة في التصميم

خطوتك الأولى عند تصميم تطبيق هاتف محمول هي مراعاة متطلبات الحوسبة الأساسية.

• الجانبان: بعض المتطلبات يتعلق بقدرات الجهاز، وبعضها يركز على وظائف التطبيق الأساسية والاحتياجات المحددة للمستخدم.
• المخطط الرباعي: أداة مرئية بسيطة تركز على أربعة مجالات أساسية (الشكل 7.7).
• المطلوب: يجب أن يكون من الممكن إكمال رسم تخطيطي رباعي لأي تطبيق هاتف محمول محتمل.

مثال: تطبيق يعلّم تسلسل إشارة المرور

وثيقة التصميم: ما لا غنى عنه

• أهميتها: إنشاء الوثائق المناسبة جزء مهم وضروري من عملية تصميم تطبيقات الأجهزة المحمولة.
• للفرد: تساعد على تنظيم أفكارك وتخطيطك.
• للفريق: تساعد على توصيل الأفكار ومشاركة حل المشكلات وتحديد المشكلات المحتملة عند ظهورها.
• الحد الأدنى: متطلبات المستخدم الفعلية، وحل مقترح.

ما الحد الأدنى الذي يجب أن تحتويه وثائق التصميم؟

افهم ما يريده المستخدم قبل أن تحل

• المشكلة: تحدد متطلبات المستخدم المشكلة التي تحاول حلها.
• الفهم أولًا: لا ينبغي إجراء أي محاولة لحل أي مشكلات قبل أن تفهم تمامًا ما يريده المستخدم بالفعل.
• التضييق والتأكيد: أحيانًا يلزم تضييق نطاق المتطلبات بناءً على الموارد المتاحة، أو تأكيد فهمك بطرح أسئلة إضافية للعميل أو بأبحاث السوق للمستخدمين المحتملين.

الحل المقترح: مخطط التطبيق

• المخطط: يمثل الحل المقترح مخططًا لكيفية إنشاء تطبيق الجهاز المحمول، ويجب أن تتضمن وثائق التصميم جميع تفاصيله.
• وصف مهام البرنامج: قائمة بالوظائف الأساسية للتطبيق، تم إنشاؤها بناءً على متطلبات المستخدم الفعلية.
• الترتيب: لا يلزم إدراج المهام بترتيب زمني، لأن الوظائف يمكن الوصول إليها بطرق مختلفة.
• الشمول: يجب أن تكون شاملة وتفي بمتطلبات المستخدم على أكمل وجه، وقابلة للاستخدام كقائمة مرجعية (المهام) بمجرد بدء التطوير الرسمي.

المنصة المستهدفة: لأي جهاز نبني؟

• المنصة المستهدفة تحدد: جهاز (أجهزة) الهاتف المحمول المطلوبة، ونظام (أنظمة) التشغيل بما في ذلك الإصدار المستهدف، ونوع التطبيق (أصلي أو مستند إلى الويب أو هجين).
• الأجهزة: تشمل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية أو التكنولوجيا القابلة للارتداء، وقد تحتاج إلى تحديد إصدارات معينة.
• مثال: إذا كان تطبيقك يحتاج إلى كاميرا أمامية وخلفية للعمل بشكل صحيح، فقد يقتصر ذلك على طرازات معينة.
• أحجام الشاشات: قد تُصمم بعض التطبيقات لأحجام شاشات معينة، فتأكد من أن وثائق التصميم توضح ذلك.

ما الذي يجب أن تحدده المنصة المستهدفة؟

• نظام محدد: سيستهدف تطوير تطبيقك نظام تشغيل معينًا (مثل ⁦Android⁩ بدلًا من ⁦Apple iOS⁩).
• إصدار النظام: تأكد أن أي ميزة برمجية استخدمتها ليست خاصة بإصدار نظام التشغيل (مثل ⁦Android 6.1⁩) ما لم يكن ذلك أمرًا لا مفر منه.
• السبب: وإلا قيّدت المستخدمين المحتملين أو أجبرتهم على ترقية نظام التشغيل، وستصبح بعض الأجهزة قديمة جدًا.

التأطير السلكي: ارسم الشاشة قبل أن تبرمجها

• التصميم المرئي: حجر الزاوية في تطوير تطبيقات الأجهزة المحمولة الجيدة، ويتضمن مبادئ التخطيط الجيد للشاشة والتنقل البديهي للمستخدم.
• النماذج الأولية: يستخدم مصممون كثيرون نماذج رسومية للأجهزة مع شاشاتهم وعناصر واجهة المستخدم لإنشاء نموذج أولي للتطبيق وتلقي التعليقات قبل كتابة أي سطور من الكود.
• مجموعات التصميم: تتوفر عبر الإنترنت وتسمح بوضع نماذج أولية لتخطيطات الشاشة والتنقل بوظيفة (السحب والإسقاط) البسيطة.

الخوارزمية: تعليمات تحل مشكلة

• الخوارزمية: مجموعة من التعليمات التي يمكن اتباعها لحل مشكلة أو إجراء عملية حسابية.
• في التطبيقات: تُنفذ الخوارزميات في كود البرنامج باستخدام مزيج من تركيبات البرمجة والوظائف والإجراءات.
• الكود الزائف: خطوات غير رسمية تشبه اللغة الطبيعية لبرنامج يمكن تحويله إلى لغة البرمجة المستهدفة، ويمكن كتابته بأي لغة.
• اللغة: يفضل كثير من المطورين الإنجليزية.

مخططات النشاط والمخططات الانسيابية

• مخططات النشاط: تُعرف أيضًا باسم مخططات نشاط لغة النمذجة الموحدة ⁦(UML)⁩، وتوضح تدفق نشاط المستخدم من خلال مجموعة منسقة من الإجراءات.
• أمثلة: استخدام الترميز القياسي لتسجيل الدخول أو شراء عنصر أو حجز موعد.
• المخططات الانسيابية: تمثيل رسومي للبرنامج يُظهر أفعاله ومنطقه من خلال مجموعة من الرموز الموحدة.
• ليست خاصة بالهاتف: يمكن نقل المهارات التي تبنيها بها بسهولة إلى بيئات برمجة أخرى.

ثلاث كتل تبني كل خوارزمية

• هياكل التحكم: تُنشأ خوارزميات تطبيقات الأجهزة المحمولة عادةً بمزيج من ثلاث كتل أساسية للبرمجة، هي التسلسل والاختيار والتكرار.

• التسلسل: إجراء واحد تلو الآخر، لا شيء مفقود، ولا يتم تكرار أي إجراء (الشكل 7.9).

• الاختيار: إجراءات تُختار بناءً على حالة تُقيَّم على أنها صحيحة أو خاطئة (الشكل 7.10).

• التكرار: تُكرر الإجراءات عدة مرات، عادةً حتى يصبح الشرط غير قائم (الشكلان 7.11 و7.12).

ما هياكل التحكم الثلاثة؟

التحقق من الصحة: لا تثق بكل إدخال

• واجهة الإدخال: تستخدم التطبيقات عادةً مفاتيح التشغيل/الإيقاف وأدوات الانتقاء ومربعات القوائم للإدخال، لتقليل الحاجة إلى لوحات المفاتيح التقليدية قدر الإمكان.
• الإدخال النصي: يحتاج عادةً إلى التحقق من صحته.

• الأهمية: عدم إنشاء قواعد التحقق قد يؤدي إلى نتائج غير دقيقة أو، ما هو أخطر، خطأ وقت التشغيل أو تعطل فادح في التطبيق.

إمكانيات الجهاز وخطة الطوارئ

• إمكانيات الجهاز: الوظائف أو جوانب الواجهة أو ميزات نظام التشغيل أو أذونات معينة، يجب توثيقها كجزء من التصميم، مع معرفة كيف ومتى وأين تُستخدم.
• الحلول البديلة: تغطية حلول التصميم المختلفة وخطط التسليم، وقد تستهدف أجهزة مختلفة أو تتطلب موارد أكثر أو أقل (الوقت والمال والخبرة).
• الفائدة: وجود خطة طوارئ في حالة عدم سير الأحداث وفقًا للخطة في أثناء تطوير الحل المختار.

موارد التصميم وقيوده

• الموارد والأصول: التعليمات البرمجية المحددة مسبقًا (لك و/أو من مكتبة تابعة لجهة خارجية) وأصول الوسائط.
• أصول الوسائط: الصور أو الرسوم (⁦.jpg⁩ أو .⁦png⁩)، والفيديو (⁦.avi⁩ أو .⁦mpg⁩ أو .⁦mov⁩)، والصوت (⁦.wav⁩ أو .⁦mp3⁩ أو .⁦au⁩ أو .⁦aiff⁩).
• المعالجة: تُقص إلى الحجم المناسب وتُحسَّن لتحقيق الكفاءة، ويعمل إدراجها في الوثائق كقائمة مرجعية لإعداد المحتوى.

• القيود: هي العوامل المقيدة التي تتم مواجهتها على المستوى الشخصي أو الجماعي أو التي تفرضها المنصة المستهدفة.
• أمثلة: الوقت أو تكاليف التطوير أو التكنولوجيا المتاحة أو خبرتك الفنية الخاصة أو خبرة فريقك.

• مثال: استخدام صور .⁦jpg⁩ بدلًا من ملفات .⁦bmp⁩، لتحسين الأداء وتصغير المساحة على موارد الجهاز.