GUI是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。

　　1.萌芽階段

　　最早的視窗系統(tǒng)概念是隨著第一個計算機實時圖形顯示系統(tǒng)的出現(xiàn)而提出的，即SAGEProject(美國空軍防空系統(tǒng))和IvanSutherland編寫的Sketehpad(Sketehpad被公認為是計算機輔助繪圖(CAD)程序的創(chuàng)始者，并對現(xiàn)代計算機圖形用戶界面的發(fā)展產(chǎn)生重大影響)。

　　Sketchpad當時在麻州理工學院的林肯TX．2計算機上運行。它使用了一個xIy點圖像顯示器和當時剛發(fā)明的光筆。

　　1960年DougEngelbart在SRI(StenfordResearchInstitute)發(fā)展了OLS在線系統(tǒng)，在軟件界面中增加了光標和多窗口。

　　1970年，SRI的部分研究員進入施樂PARC(PaloAltoResearchCenter帕洛阿爾托研究中心)，并完成了第一個WIMP(窗戶，圖標，菜單和指針廠F拉式菜單)的演示。

　　1973年，第一臺使用Alto操作系統(tǒng)的計算機在施樂公司PARC研究中心開發(fā)完成。Alto是第一個具備了所有現(xiàn)代圖形用戶界面的基本元素特征的操作系統(tǒng)。特點：使用三鍵的鼠標；位圖的顯示器；圖形窗口的運用。

　　2.發(fā)展階段

　　1980年，ThreeRivers電腦公司發(fā)布Perq圖形工作站。

　　1981年，施樂公司發(fā)布施樂8010(Star)作為Alto的替代產(chǎn)品。特點：可雙擊的圖標，可重疊的窗口，對話欄，分辨率達到1024*768的單色顯示器。

　　1983年，蘋果公司發(fā)布Lisa。特點：下拉菜單和主菜單條。Visi公司發(fā)布Vision，這是第一款使用完整的圖形界面并針對mM個人電腦環(huán)境的電子圖表軟件。圖形用戶界面最初的實際運用是Vision公司用來設計電子表格。首先將“視窗”和鼠標的概念引入個人電腦，這比微軟的第一版Windows還早。

　　1984年，蘋果公司發(fā)布Macintosh系列計算機Macintosh是第一個成功運用圖形用戶界面的商業(yè)產(chǎn)品。虛擬的桌面概念開始使用，文件看起來就象一張紙，目錄看起來像文件夾一樣：還有一組桌面小工具，如計算機、筆記本和時鐘等。所有這些東西用戶都可按自己的需要在屏幕上隨意放置，也可以通過把文件和文件夾拖入屏幕上的廢紙簍來刪除文件。

　　1985年，Ge0s在蘋果公司的ApplelI之后發(fā)布Commodore64系統(tǒng)。微軟發(fā)布視察操作系統(tǒng)Windows的第一個版本。

　　1987年，蘋果發(fā)布MacintoshII型電腦，這是Macintosh的第一款彩色顯示機型。特點：顯示達到640*480的分辨率，256色。微軟發(fā)布Windows的第二個版本，特點：窗口具有了可疊加、可改變大小的新功能。Acorn公司發(fā)布為Acorn計算機開發(fā)的“Arthur”圖形界面操作系統(tǒng)。

　　1988年，蘋果發(fā)布為AppleIIGS開發(fā)的16位操作系統(tǒng)GS／OS，其圖形界面與蘋果的Macintosh系列十分類似。IBM發(fā)布增加了圖形用戶界面的OS／21．10標準版(OS／21．0還完全是命令行模式)。這個版本的圖形用戶界面是由微軟編寫的，所以整個界面看起來和Windows2很像。

　　1990年，Commodore發(fā)布A3000機型使用的AmigaWorkbench2，特點：增加了三維的凹凸效果，增加了系統(tǒng)菜單。微軟發(fā)布Windows3．0。GeoWorks發(fā)布PC-GEOS。

　　1992年，IBM發(fā)布32_bit真彩的操作系統(tǒng)OS／2Version2．0。微軟發(fā)布Windows3．1。AGAAmigas計算機的AmigaWorkbench3系統(tǒng)發(fā)布

　　1993年，微軟發(fā)布WindowsNT的第一個版本，這是微軟全新的32位操作系統(tǒng)，它采用了和Windows3．1一樣的版本號和圖形用戶界面。

　　1994年，QNXSoftwareSystems發(fā)布第一個嵌入式微窗口系統(tǒng)PhtotnmicmGUI，資源管理器窗口就是嵌入式多窗口技術的典型運用。

　　1995年，微軟發(fā)布Windows95。Agenda96發(fā)布。

　　1996年，NewDealOffice2．5發(fā)布，它的前身是PC．GEOS。IBM發(fā)布OS／2Warp4。微軟發(fā)布與Windows95界面完全一樣的WindowsNT4．0。

　　1997年，蘋果MacOS8發(fā)布，并在短短兩周內(nèi)賣出了一百二十五萬份，成為當時最暢銷的軟件。

　　1998年，微軟發(fā)布Windows98。特點：InteractExplorer網(wǎng)絡器取代了傳統(tǒng)的窗口形式，整個幫助系統(tǒng)也由IntemetExplorer所取代，廣告放置在桌面右上角。

　　1999年，蘋果發(fā)布MacOSXServer，這是一款基于Unix的操作系統(tǒng)，沿用了蘋果Macintosh的圖形用戶界面。RISCOS公司發(fā)布適合RiscPC、A7000、A7000+計算機的RISCOS4操作系統(tǒng)。

　　2000年，蘋果公司公布發(fā)布MacOSX，采用全新水晶圖形界面。微軟Windows2000(AKAWindowsNT5)正式發(fā)售。

　　2001年，微軟發(fā)布WindowsXP。微軟下一代操作系統(tǒng)對用戶界面設計進行了巨大投入，“期望通過它改變?nèi)藗兪褂糜嬎銠C的方式”。

　　在計算機出現(xiàn)半個世紀的時間里，圖形界面經(jīng)過不斷完善，逐步成熟，并完全取代了命令語言界面，成為現(xiàn)代軟件界面的主導形式。圖形用戶界面是人類歷史上最偉大的發(fā)明創(chuàng)造之一，它對計算機的普及與進一步發(fā)展具有深遠的意義。施樂、蘋果、微軟等公司在這個過程中發(fā)揮了重要作用。

　　一般而言，在屏幕上GUI表示信息的矩形區(qū)域稱為窗口。窗口相互問可以重疊。用戶可以在窗口上執(zhí)行多種操作，如改變大小和位置。窗口可以包含對象，每個對象的圖形表示稱為圖苻。整個窗口可以縮小為一個圖標．用戶也可以將圖符恢復成窗口。

　　高級的GUI幾乎完全取消了鍵人命令的需求，用戶只需使用鼠標和功能鍵進行選擇就可以了。窗口還可以包含其他圖形實體(如滾動條、滑動軒和按鈕)以便用戶控制窗口的內(nèi)容，給應用系統(tǒng)提供額外輸入。

　　和傳統(tǒng)的程序設計相比，表示邏輯的最大差別是表示總使用戶處于邏輯控制之中。因此傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程序設計所包括的輸入、輸出部分和處理部分要進行修改。GUI程序設計必須能隨時接受和處理用戶或系統(tǒng)的異步事件。

　　1.事件類型

　　用戶生成的輸人事件和系統(tǒng)生成的事件隨GUI實現(xiàn)的不同而有很大差異共同的事件類型有：

　　(1)鼠標事件：用戶將鼠標移進或移出一個實體、在實體內(nèi)外按鍵，釋放一個鍵。

　　(2)鍵盤事件：用戶按下或釋放一個鍵

　　(3)菜單事件：用戶從菜單中選擇一個命令。

　　(4)窗口更改事件：應用系統(tǒng)窗口的某個部分被重疊時必須重畫。

　　(5)窗口大小的更改：用戶更改窗口的大小。

　　(6)澈活、掛起事件：由GUI生成以便用戶改變當前活動的窗口。

　　(7)啟動、終止事件：創(chuàng)建、消滅GUI實體以便應用系統(tǒng)能進行必要的創(chuàng)建、刪除邏輯。

　　2.事件分布

　　這些事件必須由表示邏輯和應用邏輯來協(xié)同處理，將必要的處理分布到了GUI、應用邏輯以及特定的GUI應用程序設計接口(API)之中。一般而言，API是特定的GUI庫例程執(zhí)行下列功能：創(chuàng)建窗口和顯示各種圖形。因而有下列幾種事件分布處理模型：

　　(1)事件循環(huán)模型：這種模型而言，應用子系統(tǒng)必須包括一個事件循環(huán)，由事件循環(huán)調(diào)用一個特定的庫倒程檢查是否有事件發(fā)生。每個產(chǎn)生的事件引起應用系統(tǒng)在控制返回給事件循環(huán)之前發(fā)出一個事件處理例程。為了使用戶感到總是在控制之中，應用系統(tǒng)必須迅速返回事件控制甚至在事件處理還沒有完成的情況下就返回。

　　(2)事件回調(diào)模型：這模型需要應用系統(tǒng)為每個GUI創(chuàng)建的實體注冊一個事件處理函數(shù)因而就從前面重要的事件循環(huán)中釋放了應用系統(tǒng)。在GUI檢查到實體的一個事件時(如菜單命令或擊鍵)，它就調(diào)用合適的應用系統(tǒng)事件例程應用系統(tǒng)僅在實體初始化或調(diào)用其事件處理例程時取得控制。

　　(3)混合模型：這個模型將事件循環(huán)模型和事件回調(diào)模型組合了起來。MicrosoWindows就利用了一個混合模型(其中應用系統(tǒng)必須包含一個事件循環(huán))來調(diào)用例程取得下一個事件一個應用系統(tǒng)也可以調(diào)用另一個API例程，API例程反過來可調(diào)用系統(tǒng)的事件處理器。

　　3.GUI輸出特征

　　GUI的輸出特征隨GUI的不同而有很大差異：

　　(1)坐標空間描述了兩維坐標系統(tǒng)以便GUI通過定義圖空間的開始點和分辨率來確定屏幕上單個象素的位置。大多數(shù)GUI將開始點放在顯示器的左上角．而坐標向右向下增加，在某些接口中，如OS／2的PresdntationManager，開始點放在左下角，而坐標向右向上增加。不同GUI的坐標系統(tǒng)在分辨率上也有差異，分辨率以每英寸點的個數(shù)來度量(DPI)，一般有75DPI100DPI等。對字符終端而言，點就是一個字符。應用系統(tǒng)必須要考慮到坐標空間和分辨率，這樣才能在屏幕上畫出正確的圖形。

　　(2)畫圖算法描述了特定GuI畫線，中心線以及聯(lián)接線的方式。差4有時是比較顯著的。例如兩個點間的三個象素寬的一條線，既可以以端點為中心，也可以在端點上或端點下。當然，在低分辨的平臺上，線看起來都一樣-但在高分辨率的顯示器上．線就可能中斷或重疊。

　　(3)色彩影響著GUI畫的圖的觀感。各種顯示設備的色彩有很大差異。GUI本身對色彩的處理也不同，而且使用不同數(shù)目的位來表示色彩，這樣就決定了色彩的精確程序。

　　(4)文本表示在圖形方式下和字符方式下有很大差異在GUI環(huán)境中，文本以圖形方式來處理，而且有很大的選擇范圍。這些參數(shù)包括色彩、字符大小、字體和風格。