نتاج التعلم ب: تصميم تطبيق جهاز محمول يستخدم وظائف الجهاز

خطوتك الأولى عند تصميم تطبيق هاتف محمول هي مراعاة متطلبات الحوسبة الأساسية. يتعلق بعضها بقدرات الجهاز، بينما يركز البعض الآخر على ما يحتاج التطبيق إلى القيام به (وظائفه الأساسية) والاحتياجات المحددة للمستخدم. يمكننا تقسيم ذلك باستخدام مخطط رباعي، وهو أداة مرئية بسيطة تركز على أربعة مجالات أساسية (انظر الشكل 7.7). يجب أن يكون من الممكن إكمال رسم تخطيطي رباعي لأي تطبيق هاتف محمول محتمل.

هناك حاجة إلى تطبيق هاتف محمول بسيط لتعليم تسلسل الألوان الصحيح لإشارة المرور (جانب إلزامي من اختبارات القيادة). يجب أن يكون المستخدمون قادرين على رؤية الرسوم المتحركة الموقوتة لتسلسل إشارات المرور وأن يكونوا قادرين على لعب لعبة بسيطة حيث يتوقعون الضوء الآتي في التسلسل عن طريق لمس الضوء الصحيح. يجب أن تستقبل الإجابات الصحيحة بتصفيق تهنئة؛ بينما يجب أن تجعل الإجابات غير الصحيحة الجهاز يهتز. يجب تضمين خيارات إمكانية الوصول للمستخدمين الذين يعانون من نقص في رؤية الألوان. تتم إعادة ضبط إشارات المرور إلى القائمة الرئيسة من خلال إيماءة اهتزاز بسيطة.

• الخطوة 1: تحليل وتحديد العناصر لكل فئة من فئات المتطلبات.
• الخطوة 2: أكمل مخططًا رباعيًا لتنظيم تفكيرك.

• الخطوة 3: تحقق من تحديد جميع العناصر وتصنيفها بشكل صحيح.

• مهارات التحليل واتخاذ القرار
• اختيار أدوات وأنظمة تكنولوجيا المعلومات المناسبة لتطوير حل تطبيقات الأجهزة المحمولة
• مهارات الإدارة الذاتية والتخطيط

يعد إنشاء الوثائق المناسبة جزءًا مهمًا وضروريًا من عملية تصميم تطبيقات الأجهزة المحمولة. إذا كنت تتطور بشكل فردي، فهذا يساعد على تنظيم أفكارك وتخطيطك. إذا كنت تعمل ضمن فريق، فهذا يساعد على توصيل الأفكار ومشاركة حل المشكلات وتحديد المشكلات المحتملة عند ظهورها. يجب أن تحتوي وثائق التصميم على الحد الأدنى من:

• متطلبات المستخدم الفعلية
• حل مقترح.

1. تحدد متطلبات المستخدم المشكلة التي تحاول حلها.
2. في الواقع، لا ينبغي إجراء أي محاولة لحل أي مشكلات قبل أن تفهم تمامًا ما يريده المستخدم بالفعل.
3. في بعض الأحيان، من الضروري تضييق نطاق متطلبات المستخدم بناءً على الموارد المتاحة أو تأكيد فهمك لها بشكل أكثر شمولًا، عادةً عن طريق طرح أسئلة إضافية للعميل أو من خلال أبحاث السوق للمستخدمين المحتملين.

يمثل الحل المقترح مخططًا لكيفية إنشاء تطبيق الجهاز المحمول. يجب أن تتضمن وثائق التصميم جميع تفاصيل المخطط. من أجل إنشاء مخطط شامل، هناك العديد من العناصر التي يجب تضمينها. هذه العناصر موضحة في الأقسام أدناه.

وصف مهام البرنامج هو قائمة بالوظائف الأساسية لتطبيق الجهاز المحمول، والتي تم إنشاؤها بناءً على متطلبات المستخدم الفعلية. لا يلزم إدراج المهام المنفذة بترتيب زمني؛ غالبًا ما يكون من المستحيل تحقيق ذلك حيث يمكن الوصول إلى الوظائف على تطبيق الجهاز المحمول بطرق مختلفة. ومع ذلك، يجب أن تكون شاملة وتفي بمتطلبات المستخدم على أكمل وجه ممكن وأن تكون قابلة للاستخدام كقائمة مرجعية (المهام) بمجرد بدء التطوير الرسمي.

يجب أن تحدد المنصة ما يأتي:

• جهاز (أجهزة) الهاتف المحمول المطلوبة
• نظام (أنظمة) التشغيل بما في ذلك الإصدار المستهدف
• نوع التطبيق (أصلي أو مستند إلى الويب أو هجين).

  تتضمن الأجهزة المحمولة العديد من الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية أو التكنولوجيا القابلة للارتداء ولكن قد تحتاج أيضًا إلى تحديد إصدارات معينة. على سبيل المثال، على سبيل المثال، إذا كان تطبيقك يحتاج إلى كاميرا أمامية وخلفية للعمل بشكل صحيح، فقد يقتصر ذلك على طرازات معينة. قد تكون بعض التطبيقات مصممة لأحجام شاشات معينة؛ إذا كانت هذه هي الحالة، فتأكد من أن وثائق التصميم توضح ذلك. على الرغم من أن تطوير تطبيق الجهاز المحمول الخاص بك سيستهدف بالتأكيد نظام تشغيل معين (مثل Android بدلًا من Apple iOS)، يجب عليك التأكد من أن أي ميزة برمجية استخدمتها ليست خاصة بإصدار نظام التشغيل (مثل 6.1 Android) ما لم يكن ذلك أمرًا لا مفر منه. سيؤدي القيام بذلك إلى تقييد المستخدمين المحتملين أو إجبارهم على إجبارهم على ترقية نظام التشغيل الخاص بهم، وستصبح بعض الأجهزة قديمة جدًا.

• مهارات التحليل واتخاذ القرار
• التواصل الكتابي الرسمي
• اختيار أدوات وأنظمة تكنولوجيا المعلومات المناسبة لتطوير حل تطبيقات الأجهزة المحمولة
• مهارات الإدارة الذاتية والتخطيط
• القدرة على العمل بطريقة قانونية وأخلاقية

التصميم المرئي هو حجر الزاوية في تطوير تطبيقات الأجهزة المحمولة الجيدة. يتضمن التصميم المرئي مبادئ التخطيط الجيد للشاشة والتنقل البديهي للمستخدم. يستخدم العديد من المصممين نماذج رسومية للأجهزة، جنبًا إلى جنب مع شاشاتهم وعناصر واجهة المستخدم الخاصة بهم لإنشاء نموذج أولي للتطبيق وتلقي التعليقات قبل كتابة أي سطور من كود البرنامج فعليًا. تتوفر مجموعات التصميم عبر الإنترنت التي تسمح للمطورين بوضع نماذج أولية لتخطيطات الشاشة والتنقل باستخدام وظيفة (السحب والإسقاط) البسيطة. المصطلح الصناعي لهذه العملية هو التأطير السلكي (انظر الشكل 7.8).

1. قم بزيارة نموذج لأداة تأطير سلكي للتعرف على أدوات الإنشاء السريع للنماذج الأولية المرئية لتطبيق الجهاز المحمول الخاص بك.
2. Balsamiq هي إحدى هذه الأدوات وهناك أدوات وعرض توضيحي مجاني لها متاح عبر الإنترنت.
3. لمشاهدة هذا العرض التوضيحي لعملية التأطير السلكي، قم بزيارة الموقع: www.balsamiq.com

الخوارزمية هي ببساطة مجموعة من التعليمات التي يمكن اتباعها لحل مشكلة أو إجراء عملية حسابية. يمكن إنشاء التطبيقات من العديد من الخوارزميات المختلفة، التي يتم تنفيذها في كود البرنامج باستخدام مزيج من تركيبات البرمجة والوظائف والإجراءات. يمكن تمثيل الخوارزميات المستخدمة في تطبيقات الأجهزة المحمولة باستخدام أدوات تصميم مختلفة مثل:

• الكود الزائف - خطوات غير رسمية تشبه اللغة الطبيعية تشبه اللغة البرمجية المستهدفة. لذلك يمكن كتابة الكود الزائف بأي لغة، على الرغم من أن العديد من المطورين يفضلون اللغة الإنجليزية.

التأطير السلكي - خطوة مهمة في عملية تصميم الشاشة، حيث تساعد المطور على تخطيط الشكل النهائي وتصفح المستخدم باستخدام النماذج الورقية أو الإلكترونية للأجهزة ومكوناتها المرئية.

• مخططات النشاط - تُعرف أيضًا باسم مخططات نشاط لغة النمذجة الموحدة (UML)، وهي توضح تدفق نشاط المستخدم من خلال خلال مجموعة من الإجراءات منسقة، على سبيل المثال 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.

أدوات التصميم هذه ليست خاصة بتطوير تطبيقات الأجهزة المحمولة. يمكن نقل المهارات التي تقوم ببنائها باستخدامها بسهولة إلى بيئات برمجة أخرى.

عادةً ما يتم إنشاء الخوارزميات التي تتحكم في تطبيقات الأجهزة المحمولة باستخدام مزيج من ثلاث كتل أساسية للبرمجة أو هياكل التحكم. هياكل التحكم هذه هي التسلسل والاختيار والتكرار. 1 التسلسل - إجراء واحد تلو الآخر، لا شيء مفقود، لا يتم تكرار أي إجراء (انظر الشكل 7.9).

2 الاختيار - الإجراءات التي يتم اختيارها بناءً على حالة تم توفيرها والتي يتم تقييمها على أنها صحيحة أو خاطئة (انظر الشكل 7.10).

3 التكرار - يتم تكرار الإجراءات عدة مرات، عادةً، حتى يصبح الشرط غير قائم (انظر الشكلين 7.11 و7.12).

عادةً ما تستخدم تطبيقات الأجهزة المحمولة عناصر واجهة المستخدم مثل مفاتيح التشغيل/الإيقاف ومفاتيح وأدوات الانتقاء ومربعات القوائم للإدخال، مما يزيل (قدر الإمكان) الحاجة إلى إدخال لوحات المفاتيح التقليدية.

لمزيد من المعلومات حول بيئات البرمجة المختلفة، راجع الوحدة 6: تطوير المواقع الإلكترونية، والوحدة 8: تطوير ألعاب الحاسوب.

عند حدوث الإدخال المستند إلى النص، فإنه يحتاج عادةً إلى التحقق من صحته. التحقق من الصحة هو ببساطة قاعدة التحقق من منطقية الشيء قبل معالجته: على سبيل المثال، يجب إدخال (العمر) باستخدام الأرقام فقط. يُعد (العمر) المدخل البالغ 21 عامًا مقبولًا، ولكن قيمة F4 أو كتابة (twenty one) ليست كذلك. يعد إنشاء قواعد التحقق، التي تتحقق مما إذا كانت المدخلات المختلفة معقولة في البرنامج أمرًا مهمًا للغاية، حيث يمكن أن يؤدي عدم القيام بذلك إلى نتائج غير دقيقة أو، ما هو أكثر خطورة، خطأ وقت التشغيل أو تعطل فادح في التطبيق.

في حالة الحاجة إلى إمكانات جهاز معينة (الوظائف أو جوانب الواجهة أو ميزات نظام التشغيل أو أذونات معينة)، فيجب توثيقها كجزء من التصميم. من المهم معرفة كيف ومتى وأين سيتم استخدامها في تطبيقك.

لمعظم الحلول طرق بديلة لها أيضًا بعض المزايا. يجب أن يكون الجزء المهم من وثيقة التصميم هو تغطية حلول التصميم المختلفة وخطط تسليم التطبيق. وقد تقترب هذه الحلول من اتجاه معاكس، أو تستهدف أجهزة مختلفة أو قد تتطلب موارد أكثر أو أقل (الوقت والمال والخبرة) لإكمالها. إن وجود حلول بديلة من شأنه أن يضمن استخدامك لجميع الامكانات، والأهم من ذلك، وجود خطة طوارئ في حالة عدم سير الأحداث وفقًا للخطة في أثناء تطوير الحل الذي اخترته.

يجب أن يوضح تصميمك بالتفصيل أي موارد وأصول موجودة تحتاج إلى دمجها في تطبيقك مثل التعليمات البرمجية المحددة مسبقًا (لك و/أو من مكتبة تابعة لجهة خارجية) وأصول الوسائط. قد تتضمن أصول الوسائط الخاصة بك:

• الصور أو الرسوم (مثل ملفات الصور .jpg أو .png)
• الفيديو (على سبيل المثال مقاطع فيديو .avi أو .mpg أو .mov)
• الصوت (مثل ملفات الصوت .wav أو .mp3 أو .au أو .aiff).

  احرص على ضمان معالجة أصول الوسائط بشكل مناسب قبل إدراجها. على سبيل المثال، يجب قصها إلى الحجم المناسب وتحسينها لتحقيق الكفاءة. يعمل إدراجها ضمن جزء من وثائق التصميم أيضًا كقائمة مرجعية لإعداد المحتوى.

القيود هي العوامل المقيدة التي تتم مواجهتها على المستوى الشخصي أو الجماعي أو التي تفرضها المنصة المستهدفة. على سبيل المثال، قد تكون مقيدًا بالوقت أو تكاليف التطوير أو التكنولوجيا المتاحة أو ببساطة بخبرتك الفنية الخاصة أو خبرة فريقك.

خطأ وقت التشغيل - مشكلة تحدث في أثناء استخدام التطبيق، ما يؤدي عادةً إلى قفله (رفض قبول إدخال المستخدم) أو تعطله (إنهاء المستخدم وإعادته إلى قائمة الجهاز أو الشاشة الرئيسة). محسنة - يتم إنشاء الأصول المحسنة باستخدام تنسيقات ملفات أكثر كفاءة لأنها تتطلب مساحة تخزين أقل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسينات في الأداء ومساحة رقمية أصغر على موارد الجهاز. من الأمثلة على ذلك استخدام صور .jpg بدلًا من ملفات .bmp حيث تستخدم هذه الأخيرة الأخيرة لتقليل حجم الملف.