Человек использует компьютер посредством программ. Механизм, предлагаемый программой (в том числе и операционной системой), для взаимодействия с пользователем называют пользовательским интерфейсом (User Interface, UI). Пользовательский интерфейс большинства программ обеспечивается посредством команд. Программа ждет команду пользователя, пользователь вводит команду, программа выполняет ее, и опять переходит в режим ожидания следующей команды пользователя. Такой способ взаимодействия пользователя с программой называют диалоговым или интерактивным (от англ. interactive), и реализуется он, в первую очередь, через технологию командной строки. Эта технология состоит в следующем. Программа выводит на экран дисплея некоторую последовательность символов, называемую приглашением, сообщая пользователю, что она готова принять и выполнить команду. Пользователь в ответ на приглашение набирает команду с клавиатуры. При этом набираемая им последовательность символов отображается на экране дисплея после приглашения и образует строку, которую и называют командной строкой. Команда заканчивается нажатием клавиши Enter (Ввод). После чего программа интерпретирует и выполняет команду и процесс повторяется.
Так в MS DOS, чтобы просмотреть содержимое некоторого каталога, нужно в ответ на приглашение, в котором обычно указывается текущий диск и его текущий каталог (например, C:\>), набрать команду DIR (от англ. directory - каталог) и указать для нее просматриваемый каталог (например, все файлы каталога Z каталога 1_COURSE корневого каталога диска D):
C:\>DIR D:\1_COURSE\Z\*.*
После нажатия клавиши Enter команда будет выполнена: на экран будет выведена информация о содержимом указанного в команде каталога и опять появится приглашение с мигающим за ним курсором. Это означает, что операционная система готова принять следующую команду, например, скопировать (COPY) группу файлов из одного каталога в другой:
C:\>COPY D:\1_COURSE\Z\*.TXT A:\*.*
После нажатия клавиши Enter команда будет выполнена: все файлы с расширением TXT каталога Z каталога 1_COURSE корневого каталога диска D будут скопированы под теми же именами в корневой каталог диска A, то есть на дискету. И так далее. Чтобы загрузить некоторую программу, например программу-оболочку Norton Commander, необходимо в командной строке указать ее местоположение - полное имя содержащего ее файла:
C:\>NC\NC.EXE
После нажатия клавиши Enter команда будет выполнена: будет загружена программа из файла NC.EXE каталога NC текущего каталога текущего диска, то есть корневого каталога диска C.
В Windows интерфейс командной строки был унаследован от MS-DOS (см. в главном меню системы Программы / Сеанс MS-DOS или Программы / Стандартные / Командная строка).
При такой технологии основными устройствами взаимодействия пользователя с компьютером является клавиатура и дисплей. Эту комбинацию дисплей + клавиатура стали называть терминалом (от англ. terminal) или консолью (от англ. console)
Чтобы команда могла быть понята программой, она должна составляться строго в соответствии с формальными правилами, определяемыми для каждой ее команды. Совокупность таких правил определяет командный язык программы.
Интерфейс командной строки во многих случаях (особенно для начинающих пользователей) является неудобным. Для устранения этих неудобств предлагаются программы, получившие название программ-оболочек или просто оболочек. Программа-оболочка операционной системы дополняет ее, предлагая для взаимодействия с пользователем собственный пользовательский интерфейс, подменяя им полностью или частично интерфейс операционной системы. Так, например, с 4-ой версии в состав MS-DOS (1988) включалась оболочка DOS Shell. Однако она оказалась не востребованной, так как к этому времени получила широкое распространение оболочка Norton Commander, разработанная в 1986 году Питером Нортоном. Эта оболочка стала настолько популярной, что появились ее аналоги для всех операционных систем, в том числе и Windows (FAR, Windows (Total) Commander).
Все современные операционные системы (кроме MS-DOS) снабжаются и другим пользовательским интерфейсом, получившим название графического (Graphics User Interface, GUI). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - окон, меню, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе пользователь подает команды компьютеру, но делается это "опосредованно", через графические образы.
Своим появлением Windows обязана в первую очередь намерением фирмы Microsoft снабдить свою операционную систему MS-DOS интерфейсом, который бы обеспечивал удобную среду работы на персональном компьютере и опытным, и начинающим пользователям, и персональный компьютер стал бы доступным для всех. Работы в этом направлении фирма Microsoft начала с анализа имеющихся на тот момент интерфейсов, организовав наблюдения за работой в них различных категорий пользователей при решении ими специально подобранных задач. Результатом огромного числа таких экспериментов явилась Windows 95. Интерфейс Windows 95 соответствовал требованиям самых придирчивых пользователей, дизайнеров и специалистов по эргономике, что и определило коммерческий успех этого продукта.
Теперь для просмотра каталога можно было уже не использовать команду DIR, а одним из предлагаемых графическим интерфейсом способов выбрать значок папки, соответствующей просматриваемому каталогу, и выполнить для нее одним из предлагаемых способов команду Открыть. В результате в окне будет выведена информация о содержимом выбранной пользователем папки. Используемые при этом приемы работы естественны, удобны и легко осваиваются всеми пользователями Windows независимо от квалификации. Наличие в данном случае нескольких способов решения задачи предоставляет свободу выбора.
Несмотря на очевидные внешние преимущества графического интерфейса, последний имеет существенный недостаток, связанный с автоматизацией решения часто возникающих задач.
В программах с командным языком такая автоматизация естественна. Командный язык можно рассматривать как язык программирования, то есть использовать для программирования решения некоторых задач. Результат такого программирования называют по-разному: в UNIX - сценариями или скриптами (от англ. script), в MS-DOS - командными файлами. Сценарии и командные файлы выполняются автоматически - без участия пользователя.
На время наиболее широкого использования интерфейса командной строки приходится появление операционной системы UNIX. Эта операционная система имеет наиболее развитый командный язык, что позволяет создавать сценарии решения любых задач по управлению не только одним компьютером, но и компьютерной сетью.
Так как в программах с графическим интерфейсом командный язык отсутствует, то для реализации возможности автоматизации решения задач разрабатываются специализированные языки программирования, называемые языками сценариев или скриптов. Таким языком является, например, язык PERL.
Таким образом, командные и графические интерфейсы оптимальны в разных ситуациях и для разных целей. Командный интерфейс целесообразно использовать для автоматизации регулярно исполняемых задач, графический - для решения нечетко сформулированных или плохо формализуемых задач. Возможно, такое различие свидетельствует о том, что разные категории пользовательских интерфейсов предпочтительны для людей с разным складом мышления. Например, можно предположить, что командные интерфейсы удобнее для людей с логическим складом мышления, а графические - образным. Отчасти это подтверждается тем, что ориентированные на графические интерфейсы компьютеры Macintosh фирмы Apple в основном используются художниками, дизайнерами и другими представителями творческих профессий.
Важным преимуществом хороших командных языков по сравнению с графическим интерфейсом является то, что они могут использоваться для автоматизации решения любых задач, в том числе и таких, о которых разработчики языка никогда и не задумывались. В графическом же интерфейсе пользователь ограничен теми возможностями, для которых разработчик программы продумал пункты меню и графические образы.
Кроме того, следует учитывать, что реализация графического интерфейса предъявляет повышенные требования к оборудованию: более производительный процессор, больший объем памяти, цветной дисплей с высоким разрешением и манипулятор.
Вообще говоря, хорошая программа должна предоставлять оба интерфейса. Например, разработчики фирмы Apple долгое время пытались избежать включения в Mac OS командного языка, но, в конце концов, под давлением пользователей и особенно специалистов по технической поддержке были вынуждены реализовать командный язык AppleScript.
Последнее достижение в области пользовательского интерфейса - SILK-интерфейс. Свое название он получил от английских слов Speech - речь, Image - образ, Language - язык, Knowledge - знание. Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь, и результат выполнения команд сообщает голосом.
Основу простейшего SILK-интерфейса образуют две технологии: распознавания речи и синтеза речи. Распознавание речи и голосовое управление - означает, по существу, возврат к командному языку, с той лишь разницей, что команды произносятся, а не вводятся с клавиатуры.