軟件工程-工程流程完整版

用戶實(shí)例（用例）這個(gè)概念是在1986年被IvanJacobson首次提出的，并一直沿用至今，并在1999年被Booch被定義為“對(duì)一系列結(jié)果行為的描述，是一種能產(chǎn)生直接觀察行動(dòng)的系統(tǒng)行為”。時(shí)至今日，用例不僅僅應(yīng)用于企業(yè)需求分析，還應(yīng)用于設(shè)計(jì)并建立大型軟件系統(tǒng)上。用例模型描述了整個(gè)系統(tǒng)的行為模式，它主要包括：角色列表：模型中參加的人員及其關(guān)系；用例包：表示用例之間的關(guān)系層次；用例圖：是用例模型的圖形/圖像表征；用例文本：包含用例的文檔；用例視圖：幫助讀者從不同角度理解模型。而要建立一個(gè)大型的程序的過(guò)程中用例圖也要進(jìn)行詳細(xì)的分析才行，只有每個(gè)成員都通過(guò)用例圖對(duì)整個(gè)軟件有了大致的了解，用例圖才是成功的，軟件實(shí)施之后的問(wèn)題才會(huì)盡可能的減少：針對(duì)的對(duì)象：需求工程師，軟件工程師，顧客；各方對(duì)用例圖的要求與認(rèn)識(shí)：需求工程師：要理解軟件的需要和可實(shí)施性軟件工程師：想了解問(wèn)題的廣度和范圍，以及顧客和最終用戶的需求最終用戶：要確保他們的需求得到滿足顧客：要確保對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要求的理解以得到一個(gè)可行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)：想了解他們需要建立的是什么。成功保證：項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)有一個(gè)好的，項(xiàng)目的功能要求的可行的描述?？蛻艉统邪屉p方理解并同意的要求。開(kāi)始時(shí)刻：要求工程師決定開(kāi)始收集和征求客戶的要求在了解了以上這些基本的需求信息后，我們的前期準(zhǔn)備工作也可以開(kāi)始了，整個(gè)過(guò)程從開(kāi)始到結(jié)束的基本框架大概是：初始化步驟0.客戶的問(wèn)題及需求描述需求工程師和架構(gòu)師定義系統(tǒng)邊界需求工程師組織團(tuán)隊(duì)（要求工程師）需求工程師建立問(wèn)題域的對(duì)象模型實(shí)施過(guò)程需求工程師確定用例圖中角色需求工程師確定用例需求工程師組織并建立模型架構(gòu)軟件工程師建立初步模型需求工程師描述用例需求工程師重構(gòu)模型配套支持措施需求工程師驗(yàn)證和確認(rèn)模型軟件工程師確定未來(lái)的需求結(jié)束需求工程師決定何時(shí)停止接下來(lái)我們一步一步進(jìn)行詳細(xì)解釋：A?初始化步驟步驟一、定義系統(tǒng)邊界：在開(kāi)始之前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作和決策非常重要，首先要做的是建立一個(gè)初步的框架，這是一個(gè)重要的步驟，因?yàn)樗梢月l(fā)掘出軟件的本質(zhì)要求，這一過(guò)程中要明確“我們要解決什么問(wèn)題？用戶是哪些人？我們有什么功能性需求和非功能性需求？”等等。這里舉例為證，一個(gè)警察部隊(duì)的指揮與控制工程軟件的分析：?jiǎn)栴}描述：?jiǎn)栴}1：發(fā)生突發(fā)事件警察來(lái)的時(shí)間慢；問(wèn)題2：警車的位置取決于他們的無(wú)線電和電話描述，并不是很準(zhǔn)確；問(wèn)題3：警車不定期注冊(cè)，警車和他們的管理是一個(gè)手動(dòng)操作，容易有一些失誤。利益相關(guān)者：居民：居民確實(shí)會(huì)獲益，但在公共設(shè)施中他們沒(méi)有付出相應(yīng)的成本代價(jià)，所以不算在建立過(guò)程中；顧客代表：角色是顧客，確保項(xiàng)目的成本和范圍不和預(yù)期有太大出入；用戶代表：角色是最終用戶，確保系統(tǒng)的交互設(shè)計(jì)將有利于最終用戶。用戶需求：任命指揮官，輪流負(fù)責(zé)本區(qū)的整體運(yùn)作；分巡邏警察，輪流進(jìn)行特殊的值班巡視；任命物品主管，負(fù)責(zé)所有設(shè)備包括警車和各種探測(cè)器（相機(jī)，雷達(dá)等）。4?新系統(tǒng)的功能：新的緊急操作中心系統(tǒng)以提高警報(bào)速度，需要用導(dǎo)航地圖等很清晰明確的方式提高訪客操作速度和警車調(diào)度；值班人員的任務(wù)由于數(shù)據(jù)更加精確而提高，需要位置自動(dòng)更新并定位，自動(dòng)報(bào)警并生成統(tǒng)計(jì)等詳細(xì)報(bào)告；區(qū)主管和警察局長(zhǎng)可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并統(tǒng)計(jì)人員的工作量，需要趨勢(shì)和分布狀況報(bào)告以實(shí)行對(duì)問(wèn)題的高級(jí)別審查，以及事件分析（包括空間分析）工具支持問(wèn)題的模式識(shí)別。物流經(jīng)理的工作變得更有效，需要在應(yīng)服務(wù)時(shí)間/使用的基礎(chǔ)上使用自動(dòng)以及所有系統(tǒng)生成的設(shè)備類型服務(wù)的歷史跟蹤報(bào)道；巡邏警察的工作更容易、更有效。需要組合導(dǎo)航系統(tǒng)，在提高了調(diào)用的響應(yīng)時(shí)間的同時(shí)還可以在線訪問(wèn)許可和登記數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了跟蹤和識(shí)別罪犯的能力。步驟二、組織隊(duì)伍：第二步進(jìn)行開(kāi)始前有組織的的建模工作。對(duì)于隊(duì)伍的第一個(gè)方面是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)規(guī)模和總的設(shè)計(jì)隊(duì)伍數(shù)量，在這兩種情況下，可取的做法是保持盡可能小的尺寸，一般都是每組兩到三個(gè)人，有需求的話再多設(shè)計(jì)幾個(gè)組，這樣既可以保持軟件的全面性和一致性，又可以將任務(wù)系統(tǒng)細(xì)化。而像原文中提到的例子，項(xiàng)目經(jīng)理有10個(gè)人，他們帶著150個(gè)人去做任務(wù)，結(jié)果自然是大家都偷懶，進(jìn)程一拖再拖，最終公司損失了幾百萬(wàn)美元買了一個(gè)教訓(xùn)。第二個(gè)方面是團(tuán)隊(duì)協(xié)作，每個(gè)小隊(duì)?wèi)?yīng)配備不同特長(zhǎng)的人相互協(xié)同分工，以求從各個(gè)方面理解客戶的需求和軟件的功能。在做大型項(xiàng)目時(shí)，平衡每小組的人數(shù)問(wèn)題很是微妙，可以先讓一個(gè)小組先建立一個(gè)基本的用例架構(gòu)，然后其余的小組經(jīng)過(guò)分工在架構(gòu)的基礎(chǔ)上添加一些豐富的東西，這樣做出來(lái)的用例圖更直觀豐富。在大型項(xiàng)目中另一個(gè)問(wèn)題也十分重要，這就是重疊問(wèn)題，因此需要真正有大局觀并有專業(yè)知識(shí)的負(fù)責(zé)人員安排各個(gè)小組的分工合作，以保持用例的一致性并減少重疊。步驟三、建立問(wèn)題域的對(duì)象模型（PDOM）：PDOM通常是一組UML對(duì)象圖首先描述在問(wèn)題域中的各種對(duì)象之間的關(guān)系，其次是確定在每個(gè)圖中的解釋條款/對(duì)象。下面還是展示的警察其他命令與控制的一小部分為例：PoliceHQwatchCommander&isirictHasanEm&rgenicy€*ntsrwatchCommander&isirictHasanEm&rgenicy€*ntsrCommandsii巾沖deSectorRapidResponseGar/smatfeofkaBeaL在這個(gè)圖中各方關(guān)系都有所體現(xiàn)，而且清晰明了，為后面繼續(xù)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程奠定良好基礎(chǔ)。PDOM作為系統(tǒng)的概念與對(duì)象的詞匯，可以起到幫助團(tuán)隊(duì)的溝通的作用，也有助于實(shí)現(xiàn)更大的用例本身之間的一致性。PDOM是三個(gè)類模型過(guò)程操作中的其中之一，另外兩個(gè)是分析類模型（使用其他的用例模型作為源）和設(shè)計(jì)類模型（即設(shè)計(jì)模型應(yīng)用程序所使用的實(shí)際的類）。B.實(shí)施過(guò)程步驟四、角色的尋找這里的角色是指相對(duì)于系統(tǒng)下的一個(gè)用戶或外部系統(tǒng)，通常尋找角色本身不是目的，而是從中確定用例，為用例圖的設(shè)計(jì)開(kāi)始一個(gè)好的起點(diǎn)。一個(gè)重要的問(wèn)題是角色和職位的區(qū)別。在用例建模的前期從確定主要演員的職位開(kāi)始是非常方便的，唯一的問(wèn)題是這通常是不正確的一一因?yàn)橐粋€(gè)人可能扮演幾個(gè)角色，為了解決這個(gè)問(wèn)題，最好是保持工作職務(wù)/角色矩陣，這樣的角色的業(yè)務(wù)使上下文不丟失并讓真正的角色用于真正的使用，這種關(guān)系也可以在角色圖中使用泛化關(guān)系。在上面的警察的例子中，值班人員要實(shí)時(shí)了解其他成員的位置，這就要求其他成員的位置要實(shí)時(shí)進(jìn)行更新，然后再在地圖上標(biāo)記出來(lái)，可畫(huà)出它的用例圖：步驟五、尋找用例：這一步是一個(gè)使用案例的最重要的活動(dòng)模型。在初始的狀態(tài)，并不需要找到所有的系統(tǒng)用例，但而要找到足夠的有意義的用例，并給一個(gè)很好的概述系統(tǒng)。然后這個(gè)概述系統(tǒng)可以用于識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素，并建立了一個(gè)初步的候選人的體系結(jié)構(gòu)。尋找用例大致有四種主要的方法：1.場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)：他是受傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮姆椒▎l(fā)。該方法是研究的主要是參與角色的名單，從例如“參與者需要什么樣的服務(wù)？他們會(huì)給出什么信息？”等等問(wèn)題中尋找線索。2?角色責(zé)任：它是情景驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式變異，要求每個(gè)參與者，找到自己的角色和責(zé)任，和其他角色合作以完成任務(wù)。以例確定生產(chǎn)任務(wù)并發(fā)現(xiàn)其中的聯(lián)系作為結(jié)果。3?非結(jié)構(gòu)化聚集：它是基于非結(jié)構(gòu)化的文檔或研究RFPRFP等的的任何需求，從而得到可以主動(dòng)被視為候選人的用例。它主要研究用例的特異性和非功能需求。4?任務(wù)分解：是有點(diǎn)類似于傳統(tǒng)的分解，開(kāi)始一個(gè)任務(wù)的目標(biāo)，開(kāi)始分解過(guò)程，這一直持續(xù)到作為一個(gè)用例的輸出規(guī)范而不可分解，這種方法的好處是對(duì)主要的功能性的任務(wù)有較好的分析描述。該用例圖中在總部的值班人員將巡視的信息發(fā)出，各分區(qū)的巡視總負(fù)責(zé)查看并了解情況，總部值班人員還可以根據(jù)具體的突發(fā)事件做出緊急調(diào)整以及預(yù)警方案。WatchCorrmander■[他E加忡間PlanSpecialOp.ffnmSpcoiilOps]RunWatch、WatchCorrmander■[他E加忡間PlanSpecialOp.ffnmSpcoiilOps]RunWatch、DistnclCicMrig0Feraliarw4xRunSpecialOp.spiralopt|HQWatch

Commander-(fromActursJSup&rvizisanon-g^ing

incident(IramIrddembManagemenI)步驟六、建立組織模型：組織模型是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，也是最重要的一步，對(duì)于該模型的可管理性而言，讀者需要一個(gè)簡(jiǎn)單的的方式來(lái)瀏覽，更重要的是要理解它。組織模型可以幫助確定的適用于不同方面的要求，并幫助識(shí)別模型中不一致或重疊的地方。MaintainPoliceGar^lirahi&是rviaiR'nmNannna/\、tMnace=-a-Sen/it^圮自苗(fnarmStrvicr-'Thliiiintcnamcx：Sen/it^圮自苗(fnarmStrvicr-'Thliiiintcnamcx：mdnagE-inrTil)TrackPoliceCarsUsage5 i^lram iTtlainlflmafficn-Ennjig總EiantjtFrorm^E-rvics-i^oiinlenanatmarageme-?it!i評(píng)估用例等級(jí)之后，就可以建立組織模型了

/SpecialOpsDistrictOnGoingOperationsHQOhGoingOperationsPOP/SpecialOpsDistrictOnGoingOperationsHQOhGoingOperationsPOPIncidentsManagement當(dāng)使用案例模型是一個(gè)大項(xiàng)目的時(shí)候，它有利于從不同角度建立用例模型視圖以及利益相關(guān)者，它是有益的使用要求的管理工具，允許過(guò)濾和分層模型不同。步驟七、建立優(yōu)先用例：用例被要求表示驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，現(xiàn)代軟件項(xiàng)目使用了一個(gè)迭代的過(guò)程——做到了早期項(xiàng)目減少風(fēng)險(xiǎn)的及推進(jìn)其進(jìn)展和更好的控制，優(yōu)先用例的情況下，允許的建模過(guò)程之間的不同劃分，著種方式將有助于迭代，并帶動(dòng)整體發(fā)展。在該過(guò)程中存在著三種主要的風(fēng)險(xiǎn)：1?業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)：主要涉及初始權(quán)重，“我們建立正確的產(chǎn)品？是可行的嗎？”等等，關(guān)鍵的列表（概念）使用的情況下，由于風(fēng)險(xiǎn)水平的確定，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估也應(yīng)該盡可能正式，再上一個(gè)例子中體現(xiàn)在新系統(tǒng)與老系統(tǒng)的提高的方面和可行性上。2技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題應(yīng)該具體處理和分析，例如上個(gè)例子中的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的實(shí)施；3?物流風(fēng)險(xiǎn)：描述需要不應(yīng)延遲交付進(jìn)度，即一旦迭代和增量計(jì)劃已經(jīng)使用的情況下,如果第一個(gè)增值包括應(yīng)急通信系統(tǒng)，并處理緊急呼叫，處理緊急援助請(qǐng)求，它將被分解為第一優(yōu)先。明顯的優(yōu)先級(jí)技術(shù)是通過(guò)水平處理使用的情況下，做一個(gè)完整的摘要等級(jí)的使用案例，然后發(fā)展到用戶的目標(biāo)水平。描述第一這種方法對(duì)水平用戶目標(biāo)可以提供一個(gè)很好的問(wèn)題概述（有助于降低業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)），但接下來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)水平（減輕建筑/技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)），在有許多低水平的情況下，要承擔(dān)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)可減輕早期的這種用例。步驟八、描述用例：到這一步，對(duì)每個(gè)用例的細(xì)節(jié)而言用例模型是相當(dāng)薄的。模型應(yīng)該有一個(gè)確定的用例（每一個(gè)簡(jiǎn)短的描述和可能的前置和后置條件）；對(duì)于不同的使用情況下可能有一些初步的圖描繪的使用，另外還要處理一些類別和優(yōu)先關(guān)系。文中提到的方法是用活動(dòng)圖描述用例，除?大概操作過(guò)程一一系統(tǒng)之間的相互作用以完成用例目標(biāo)，在沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)要一步步操作；?變化一一不常見(jiàn)的交互路徑（相對(duì)于主要的成功情景）；?例外一一交互系統(tǒng)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤；?假設(shè)——任何假設(shè)（系統(tǒng)不能保證條件）。還要汪意?狀態(tài)——使用情況的當(dāng)前狀態(tài)（初稿，驗(yàn)證，填充，完成等）；?優(yōu)先 使用的優(yōu)先發(fā)展案例；?利益相關(guān)者和關(guān)注一一利益相關(guān)者（那些不一定是在用例中的角色）和他們的利益（在使用情況下必須受到保護(hù)）；?問(wèn)題——任何打開(kāi)的問(wèn)題方面的使用情況（開(kāi)始這應(yīng)該是空的，使用的情況下被宣告結(jié)束）；?非功能行需求——這是相關(guān)的非功能性要求（性能，安全，安全等）；?擴(kuò)展點(diǎn)一一步驟中使用的情況下延伸的使用情況不同（更多的“擴(kuò)展”關(guān)系后）。在面對(duì)有可能發(fā)生錯(cuò)誤的地方還要著重注意?捕捉點(diǎn)選擇——誤用的情況下能夠預(yù)防或檢測(cè)；?最壞情況的威脅（而不是成功的保證）；?檢測(cè)保證一一結(jié)果的一個(gè)預(yù)防的場(chǎng)景；?預(yù)防保證一一描述如果檢測(cè)方案的結(jié)果。步驟九、模型重構(gòu)；重構(gòu)是改變一個(gè)模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其變得容易理解和廉價(jià)，而不改變觀察該模型的行為。重構(gòu)的第一種方法是基于行為的分布來(lái)重構(gòu)，建議提取一個(gè)新的用例使用包含關(guān)系涉及到父母共同的行為。有時(shí)普通的行為可以被認(rèn)為是作為父母使用的兩個(gè)案例（或更多）的使用情況，而重構(gòu)，在這種情況下，類似是一個(gè)父用例創(chuàng)建和子的用例相關(guān)的場(chǎng)景。

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QraniAclcra)Coltotl『妙ngi?白耳由3聖自ill^HaindktErmagencyCallij=yretrilWviHiwiHnilDi^patehUni出linn兀illMni^HTMrriiCopfhmiA口g]在該例中，接一個(gè)緊急電話的同時(shí)，就要追蹤收集到的事件的細(xì)節(jié)，打電話人員的信息和警察分布的區(qū)域，這些事件之間有追蹤關(guān)系；另一類重構(gòu)是用例的變化因素，在主要的路徑選擇之間，什么時(shí)候一種替代路徑可以影響的幾個(gè)步驟，推薦在這些情況下移動(dòng)替代路徑中使用它自己的一個(gè)案例，在涉及兩個(gè)用例的擴(kuò)展關(guān)系的時(shí)候也可以使用擴(kuò)展的關(guān)系。MaintainSitLiatianalAwarenessyh白xiafid^?/n^-i 0^1SWATTeamffromAetons]SWATTeamffromAetons]MHiint^inSituational氏wRTen總呂豈-HostageStluationiflTEsmSpEiCi2liOps)BombSqusd

應(yīng)BombSqusd

應(yīng)imM口耐Commander(fromActars) MaintainSituationalAwarenessSuicidalbwnbing(frwiSpiscl^l?pt)在該例子中，人質(zhì)位置的獲得和自殺性炸彈的位置的獲得都是利用位置獲得工具，因此擴(kuò)展出來(lái)的位置獲得工具可以成為解決問(wèn)題的工具，這樣就使得問(wèn)題大大簡(jiǎn)化并使圖像和系統(tǒng)清晰明了。合并使用的情況下，也可以在重構(gòu)中刪除用例相關(guān)的元素，在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)在早期階段確定的元素，不有助于系統(tǒng)的整體理解，甚至造成分散和誤解。此外，使用的情況下，似乎有意義的第一印象，可以留下未引用作為分析的進(jìn)展。C?配套支持措施步驟十、驗(yàn)證和確認(rèn)模型：長(zhǎng)期驗(yàn)證（“我們的產(chǎn)品好嗎？”）確定（“我們建立正確的產(chǎn)品”）是使用這么多的幾乎都是相同答案的一個(gè)問(wèn)題，然而，核查，驗(yàn)證和確認(rèn)模型是非常重要的一步。這里也有四個(gè)方法：?檢驗(yàn)（驗(yàn)證和確認(rèn)）一一一個(gè)人或一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始有使用行為的情況下，根據(jù)預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)，以驗(yàn)證他們是否堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；?評(píng)論（驗(yàn)證和確認(rèn)）——涉及多個(gè)讀者研究不同的用例的文物（文字，圖表）。評(píng)審應(yīng)包括客戶代表及其他利益相關(guān)者，組織團(tuán)隊(duì)的一步在小團(tuán)隊(duì)內(nèi)部設(shè)立第二次審查與完整的組有利于在這里進(jìn)行回顧；?演練（驗(yàn)證）一一一種形式的審查，積極提出一個(gè)用例或業(yè)務(wù)的情況（包括幾個(gè)用例交互）可能扮演的角色，并驗(yàn)證以檢查事件流。?原型（驗(yàn)證）——這是基于快速原型向利益相關(guān)者（特別是客戶）描述用例的行為。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)用例捕獲理解度，缺點(diǎn)是會(huì)增加的費(fèi)用。無(wú)論選擇這些方法的哪個(gè)，重要的是要記住使用適當(dāng)?shù)尿?yàn)證以幫助減少上述問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)并且提高工程質(zhì)量，這樣會(huì)讓顧客滿意度提高。步驟十一、添加未來(lái)的需求：增加未來(lái)的需求不僅僅是需求管理方面的操作，而是針對(duì)那些在需求識(shí)別的特征分析，這是不打算開(kāi)發(fā)但預(yù)計(jì)他們將作為未來(lái)需要的增強(qiáng)功能。這些要求也被稱為“規(guī)定“要求。描述這樣的要求是有益的，尤其是在已經(jīng)確定這些未來(lái)的需求影響的整體架構(gòu)的解決方案之后，以便解決這些需求，現(xiàn)在就著手會(huì)使集成更容易。其中的方法叫做改變場(chǎng)景，在過(guò)程或目標(biāo)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況下當(dāng)前的系統(tǒng)要怎么改進(jìn)才能使問(wèn)題解決或者將變化的影響放在保持可追溯性信息來(lái)確定使用的情況下，這樣會(huì)使設(shè)計(jì)更加合理并使影響朝著最積極的方向發(fā)展。例如在該例中，倉(cāng)庫(kù)管理員在工作時(shí)要有兩項(xiàng)功能來(lái)支持，即檢查庫(kù)存和填寫(xiě)訂單，而當(dāng)庫(kù)存滿了或訂單不符合要時(shí)，就要有退回貨物的操作，這是不可忽視的，在這一步中添加進(jìn)來(lái)。oCheckInventory(Itfl-mWBr^hc-uw-msnafirTienEiSparQpprftxWarehouseClerk(fromActoiE)RetrievePartoCheckInventory(Itfl-mWBr^hc-uw-msnafirTienEiSparQpprftxWarehouseClerk(fromActoiE)RetrievePartIfromWijrehouwfn*n>jjiiTL<nt paitsH{fr&rnWo.Tch&use：manaflmenrtiSp^arepar匸“OrderPart而全部預(yù)測(cè)未來(lái)是不可能的，我們只是模擬了最有可能發(fā)生的情況，即限制了一些因素的發(fā)展，來(lái)讓用例模型完善化。D?