彭民德:《電子計算60年》 (36) 從面向硬體的控制檯操作到瀏覽器人機介面

電子計算髮展歷史，在不斷提高處理速度和儲存容量，因而不斷地提高計算能力的同時，也在協同地不斷改善人機介面和用機方式。從要求人去適應計算機硬體，到使計算機越來越方便於人的使用。跟其它科技領域的發展一樣，計算機使用介面的發展也遵循著以人為本，越來越人性化的原則。到國際網際網路時代，計算機的使用介面也變得空前地簡單了。

人們對於使用介面的方便性有永無止境的追求
很容易從日常生活中一些熟悉的東西，理解這種永無止境地追求改善過程。比如，電燈開關的發展，幾十年來，先是用手去撥動帶彈簧的板鍵開關，而後進步到帶彈簧的拉線開關，後者更安全，更省力氣。接著出現了觸控式開關，用手觸控一下開關外表，燈就亮了，開燈變成了舉手之勞。人們還不滿足，兩手不空怎麼辦？聲控開關出現了，君子動口不動手，跺一下腳或者咳嗽一聲燈就亮了。這夠方便了，但人們也還不滿足，既懶得動手也懶得動口，這就催生了感應式開關的問世。人一上樓，系統被感應，燈就自動開著迎接主人。人到了賓館門口，大門便人性化地自動開啟恭候客人光臨。人什麼都沒有做，不用跺腳喊叫，很安靜。水龍頭開關也有一個變化過程。最開始要用手旋擰，反時針為開，順時針為關。後來的開關進步了，變成抬起和按下式，抬起為開，按下去就關了。現在再進一步，用感應式水龍頭，一伸手，水自來，什麼動作都不做，用水越來越簡單和方便。

60年來，計算機操作介面也有一個漫長的發展過程，到了現在網際網路時代，比初期好用多了。但因為電腦複雜得多，人們要求高得多，使用電腦遠未達到開電門和水龍頭那麼簡單方便。使用介面還會不斷地發展改善。

早期面向計算機硬體的控制檯操作
第一、二代計算機，只能經由穿孔紙帶（和後來的FORTRAN穿孔卡片），由專門的紙帶（和卡片）輸入機輸入程式和資料。機器無法向操作者報告點什麼，用機者必須根據控制檯皮膚上的氖燈所顯示的機器狀態，通過控制皮膚上的鈕子開關對機器進行操縱。可以進行的操作只有啟動紙帶輸入，給程式和資料分配記憶體單元，從指定的某個記憶體單元啟動程式執行，啟動紙帶輸出機列印計算結果等很低階的幾種。這種操作方式我們在本書第一部分就DJS 21機已經詳細介紹過了（圖1）。具體操作方式強烈地依賴於機器型號，是人圍著機器轉的典型代表。單人直接面對計算機硬體是這個階段用機環境的基本特點。

鍵盤互動命令操作
分時系統出現後，一臺主機同時連線多臺終端，多個使用者的程式共存於同一個主機中，系統以分時方式巨集觀上同時執行各個終端的程式，每個使用者好像單獨佔據了一整臺機器。此時的人機介面就是終端硬體和系統提供的一組互動命令。使用者隨時可以從自己的鍵盤上，輸入由系統提供的某個命令，或者啟動非命令集的某個其它可執行程式執行。命令或程式的執行結果立即就會從終端的螢幕上得到報告。使用者也可以隨時停止已經啟動執行而尚未執行完的程式。這種人機互動方式跟以往系統相比，在新的效率大大提高了的系統平臺上，保留了早期計算機單機獨佔和可以人工干預程式執行的方便性。80年代初AT&T公司的UNIX分時系統和DEC公司的VAX/VMS都是這樣的系統。後來的微型計算機，直到Intel 80386檔次的微機上，由微軟配置的MS-DOS也採用命令列方式的使用者介面（圖2）。

多使用者分時的命令列人機介面以UNIX作為典型代表。它不但提供了一組豐富的命令和實用程式，也提供了命令列編輯程式，提供命令歷史機構，方便使用者對命令列的編輯。UNIX有功能強大的命令解釋程式Shell，它支援命令列中可以包含如“*、&、%、$、#、？、|、！、!!”等“元字元”的使用，還具有if-then、for、while、case等控制流結構，使得Shell同時也是功能強大的命令語言。它以命令和實用程式作為Shell程式語句基本的構成要素。Shell繼承了以往作業控制語言的特點，不同的是，作業排程程式加工的是作業，而Shell以執行程式即程式為加工物件。可以說第三代計算機的互動命令式操作方式較之早期計算機的人機介面有了很大改進。它使得當時的計算機功能發揮到了極致，也使得用機方式既簡單，也成了一種包含高階技術的藝術。

選單互動介面
在MS-DOS的高版本中，配置了DOS-Shell，把所有命令都分類置於分級選單中。整個命令集中，每條命令都被擺放在螢幕上從主選單開始的分級選單樹上。使用者可以通過移動游標選擇點選螢幕上的選單項及至其子選單項，直至逐級到達所需要的命令執行。為使得查詢不太麻煩，分級深度一般只有2-3級。單純地移動游標選擇執行，就免去了敲擊命令字元的麻煩。
選單式互動方式也陸續成了後來許多實用程式的互動操作方式。比如Windows Word採用如圖3所示的選單互動介面。

從圖上看出，主選單最左為“檔案”，往右看繼而“編輯”等，最右邊是“幫助”選單。這種格式，以後也成了所有實用程式的選單互動操作的標準形式。

桌面圖形使用者介面
在使用滑鼠和圖形終端後，進入了計算機的圖形使用者介面階段，系統啟動後便提供桌面圖形操作介面。這種介面採用高解析度圖形顯示器，以鍵盤和滑鼠作為輸入裝置，包含多視窗程式設計環境。系統應用重疊型視窗、彈出式選單、圖示功能，提供一個視覺化的，所見即所得的使用者介面。這種系統在80、90年代流行起來，典型代表首先是蘋果公司的Macintosh，而後微軟公司的MS-Windows系統。各個版本的Windows系統被安裝在Intel 80486及以上各種微型計算機上，X-Window則多與UNIX配套使用。跟以往的人機介面相比，計算機的圖形操作方式更人性化了。可執行的程式以圖示形式放在桌面上，這樣更容易相互區別。想執行什麼程式就用滑鼠選擇對應圖示，點選圖示就可以啟動程式執行，不知道程式的名稱也不要緊。這就像超市裡面擺放了許多貨物，想要什麼儘管拿好了，貨物叫什麼名字都可以不那麼關心。這些系統還配備了大量的實用程式，以Windows而論，作為“附件”配有記事本、計算器、畫圖程式、錄音機以及一組工具軟體，比如磁碟儲存順序整理程式等，一組總命名為office的實用程式，包括Word，Excel，PowerPoint等，配以聯想式、智慧式的漢字輸入，一般的工作都可以藉助電腦完成。還有大量的遊戲讓許多人玩得不忍停手。只不過為了相容原先用慣了命令列上機方式的使用者，還為他們保留了“命令提示符”的介面。計算機有了圖形介面後，從此便由以往的板著面孔變得親切起來，既有用又好用了。而且既然操作變得如此簡單，只懂得計算機ABC的人也可以用機了，這對於計算機的普及可謂功高蓋世。

論這一步的功勞，應首推蘋果公司的賈伯斯，他巧妙地把我們帶到用滑鼠的圖形操作方式。蘋果公司的Mac就是非常好的一種，它一推出就曾經被評為美國當年的最佳微機。這款電腦首先採用了比它晚幾年才有的Windows那樣的圖形介面,這種形式現在已經為大家熟悉（圖4）。人們藉助於圖形方式的“桌面”與機器互動操作，比如Mac機桌面上一個叫做“垃圾箱”的圖示檔案，用來存放被刪除檔案，要想刪除某個檔案，只要用滑鼠點按住代表那個檔案的圖示，把它拖往垃圾箱就行了，操作過程很形象。如果是一種誤刪，以後還可以點開垃圾箱，把它復位回去。Mac機還是世界上第一款多媒體電腦。它集文字、圖形影像、動畫、語音等多種媒體於一身，在計算機多媒體領域有開創性地位。計算機多媒體讓我們能夠用計算機欣賞照片和看電影，因此大大地簡化了人機介面，改善了用機環境。

網路瀏覽器和入口網站（官網）介面
到了90年代中期，隨著國際網際網路的誕生和普及，電腦不再是孤立的資訊孤島，每臺電腦都是國際網際網路大家庭中的一員，與電腦打交道就是與國際網際網路打交道，出現了網路使用者介面。以超文字標記語言HTML及超文字傳輸協議HTTP為技術基礎的網路瀏覽器，就是這種人機介面的代表。由這些技術形成的WWW全球資訊網已經成為Internet的支柱。網路瀏覽器從最早的Mosaic到Netscape再到微軟的 Internet Explorer（IE），到現在還有其它多種瀏覽器軟體產品。從瀏覽器所看到的內容就是一個個網站。網路時代，政府行政部門、大眾傳媒機構、大企業、金融機構、學校、研究院所、圖書館等都有自己的入口網站（官網）。每個網站都會介紹自己的概況、性質、主打產品或特色、機構及負責人、知名人士、歷史沿革等。還有一些專業的經營性和服務性網站。比如要開闢郵箱，保持與外界的E-Mail通訊，收發和儲存郵件，可以找“網易”。像網易這樣的郵件運營商，都有上億的使用者群（網易使用者數已經超過5億）。網路使用者介面還包括QQ聊天，微信，可以跟遠方親友帶視訊影像、語音，連同文字，迅速地交流。主營QQ和微信的騰訊公司也成了知名度極高的網路公司。新浪網的新聞很及時。要購物可以找淘寶網，要買書找亞馬遜，或者卓越、噹噹網。想出去旅遊，可以上“攜程”。通過網路瀏覽器介面，不但可以瀏覽別人的東西，也可以把自己的文章和觀點上傳發出去。
通過瀏覽器，每個人都可以與國際網際網路的資訊世界相連，以超連結的方式分享各種各樣的資訊。好的瀏覽器不但提供快速查詢，還可以互動式聯想查詢，智慧查詢。不但注意效率，也很在意介面的人性化。通過瀏覽器與這些網站相連，足不出戶就可以瞭解各式各樣的資訊。

作為例子，下面是360瀏覽器的介面（圖5）。

這些瀏覽器有些共同的特點。一是它羅列了與外界方方面面的知名網站的連結。比如連結人民網、新華網、央視網等主流媒體網站；連結天貓、淘寶、京東商城等網購網站；連結亞馬遜、噹噹等書城；連結中國銀行、工商銀行等主要銀行；連結種種電影和娛樂性網站等等。還提供網站搜尋功能，讓你可以跟任何網站相連。二是它繼承和超越既往的影像和選單介面，提供了各種各樣的媒體互動形式。三是提供註冊、登入等互動方式，保證有更好的安全性。四是在具體的網站上，包含了更多的互動計算。比如購書購物都有購物件數和計費的計算。金融系統更有種種與準確和安全金融相關的計算。這類計算都是隨著使用者的意願實時進行的。
我們身邊的電腦就是國際網際網路的一員，是人們工作、生活的重要組成部分，“不會上網就是新的文盲”。通過瀏覽器，就可以跟各種自己感興趣的網站相連，保持與網際網路的溝通。這種人機互動方式無需任何計算機知識，很容易掌握，在新時期不但沒有產生新的文盲，還使得網際網路的普及比以往的計算機知識普及速度更快，瀏覽器功不可沒。