漫談EJB (1)

2019-11-18 16:13:23

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供稿：網友

　　本文面向的觀眾是對J2EE技術有興趣的入門者。

java語言

    Java語言最早被稱為Oak，它是為了實現嵌入式的消費類電子產品應用而產生的，它的作者是James Gosling。Ed Frank, Patrick Naughton, Jonathan Payne, Chris Warth在隨后的幾年時間中為Java語言加入了大量的特性，并把Java語言的目標做了一個重新的定位，定位于適合Internet的語言。

    Java語言是一種多用途的語言、并發的語言、以類為基礎，面向對象的語言。它的設計盡可能的做到和操作系統是無關的，也就是Java所宣傳的那句話：“一次編寫，到處運行。”Java的設計參考了C和C++語言，因此熟悉C和C++的程序員對Java語言上手很快，而Java設計的原則是能夠利用Java語言快捷的編寫應用，所以我們可以發現，在Java語言中，并沒有那些C和C++中的復雜的機制。最明顯的就是C中被大量使用的指針，由于它的隨意性，被Java以引用來代替了。而C++中的操作符重載、模板、泛型的特性也因為使用比較復雜，Java也不予采用。但是目前Java仍然不斷的推出新的特性，以滿足應用的發展。例如在新推出的JDK1.4中，Java語言就能夠支持Assertment機制和Perl語言中最有用的正則表達式機制。

    Java語言主要由以下五種元素組成：標識符、關鍵字、文字、運算符和分隔符。這五種元素有著不同的語法含義和組成規則，它們互相配合，共同完成Java語言的語意表達。

    1：標識符。變量，類和方法都需要一定的名稱，我們將這種名稱叫做標識符。

    2：關鍵字。關鍵字是Java語言本身使用的標識符，它有其特定的語法含義。所有的Java關鍵字將不能被用作標識符。

    3：數據類型。Java有著不同的數據類型。比較值得一提的是字符串數據類型，字符串數據類型是用一對雙引號括起來的字符序列，字符串數據實際上是由String類所實現，而不是Ｃ語言中所用的字符數組。每一個字符串數據將產生一個String類的新的實例，用戶不必對字符串與類這個概念發生關系而感到擔心，由于類的特性，你不必擔心如何去實現它們，它們會自己照顧好自己，需要說明的是字符串在Java里作為類只是出于安全的考慮。

    4：運算符。任何語言都有自己的運算符，Java語言也不例外，如＋、－、＊、／等都是運算符，運算符的作用是與一定的運算數據組成表達式來完成相應的運算。對不同的數據類型，有著不同的運算符。

    5：分隔符。分隔符用來使編譯器確認代碼在何處分隔?！?’‘:’都是Java語言的分隔符。

    學習 Java 語言很簡單，畢竟 Java 語言也只包含五十多個關鍵詞（keyWord）與幾十個算符（Operator），再加上 Java 語法（syntax）也很簡單，所以一般人可以很快就學會 Java 語言。危險的是，很多人認為已經完全掌控 Java 語言，但其實對于內部的運作機制仍不能掌握，這些盲點有時候會讓你無法完全掌控 Java 語言?？朔@些盲點的方式是看「The Java Language Specification, 2nd Ed.」（沒有中文版）來徹底弄懂 Java 程序語言，并看「Inside the Java Virtual Machine, 2nd Ed.」來徹底掌握 Java 虛擬機器的運作方式。學會了語言，并不代表就可以設計出好的對象導向系統架構。想要成為對象導向的專家，往往需要：(1) 多看相關的書，特別是 Design Pattern 和 Refactoring 的書。(2) 多觀摩別人的程序（例如 Java API 的 design 與 implementation）(3) 多寫程序。學會 Java 語言之后，還需要學會一些 API 才能寫出有用的程序。Java 的 API 非常多，必須規劃好一個學習路徑，才不會在浩瀚的 API 大海中迷失。必備的 API 包括了：IO、New IO、Collection Framework、Network、RMI、JAXP... 等。至于其它的 API，就看你的需求而定，大致上分成：

* GUI 類：JavaBean -> Swing -> JavaHelp -> Java2D -> Image IO -> JAI -> Java 3D ...
* EnterPRise 類：JDBC -> JDO -> Servlet -> jsp -> EJB -> JMS -> JTA/JTS...
* J2ME 類（這一類不是我的專長，無法提供學習順序建議）

    Java語言通常都是根據Java虛擬機規范（The Java Virtual Machine Specification）中的定義，編譯為字節碼指令集和二進制格式。因此我們接下來就討論Java虛擬機（JVM）

JVM

    我們已經談過Java語言的語法類似于C和C++，但是摒棄了C和C++中復雜、疑惑和不安全的特性。Java語言最早是用來構建消費類網絡設備的軟件的，因此它要支持多主機的架構，并要求能夠提供安全的軟件組件。為了滿足這些需求，編譯好的代碼就必須能夠通過網絡來傳播，能夠在任何客戶端上運行，同時還要保證客戶端是足夠安全的。

    Java虛擬機是Java和Java 2 平臺的基石。它能夠保證Java語言和硬件、操作系統無關，保證編譯后的代碼最小，并保護用戶不受惡意程序的攻擊。Java虛擬機到底是什么呢。其實它就是一臺不實際存在的計算機。和真實的計算機類似，它也有自己的指令集，并可以在運行環境中分配內存區域。使用虛擬機機制來實現編程語言并不是Java的創舉，這已經是非常普遍的做法了，最著名的許你就莫過于UCSD Pascal的P-Code機。

    只要瀏覽器檢測到目前所處理的Web文件內容含有一個Java Applet，瀏覽器將會為這個Java小程序另外開一個JVM，執行這個Java應用小程序。在JVM中執行的Java小程序可以得到充分安全的保護。如同我們上面所說，JVM是一個自給自足的作業環境，就像是一臺獨立的計算機一樣。例如，在JVM運作的Applet，無法存取主機操作系統。優點是：

    1. 系統中立。Java應用程序可以在任何JVM中運作，不論該系統使用何種硬件、軟件。

    2. 安全。正因JVM跟操作系統沒有任何接觸，Java程序很難損害到其它檔案或應用程序。

    缺點是，由于在JVM運作的程序獨立在操作系統之外，也就無法享受操作系統各項特殊功能。

    Java技術之所以在今天得到了如此廣闊的應用，其中它的安全性是不能不提的。不同于其它技術（例如Microsoft的ActiveX）中安全性作為附加設計和補丁，Java從設計之初便考慮到了安全性。因此Java的安全性是在語言層次實現的。Java的安全性由下列三個方面保證：

    1、語言特性（包括數組的邊界檢查、類型轉換、取消指針型變量）。

    2、資源訪問控制（包括本地文件系統訪問、Socket連接訪問）。

    3、代碼數字簽名（通過數字簽名來確認代碼源以及代碼是否完整）。

    Java的源代碼是先編譯成為一種字節碼的中間代碼，存放這種代碼的文件就是.class的文件。真正執行的時候是將class文件裝載到JVM（虛擬機）中，然后由JVM解釋執行的。所以數組的上下界檢查及合法的類型轉換是通過JVM得到保證的。Java通過一個類裝載器類(ClassLoader)將虛擬機代碼文件（即class文件）裝載到JVM中，當完成裝載后，一個被稱做安全管理器（SecurityManager）的類開始運行，例如當一個Applet的class文件被缺省的類裝載器裝載到JVM中后，JVM會立即為它裝載一個SecurityManager的子類AppletSecurity，由這個管理器來驗證操作。代碼的所有動作（例如文件讀寫）都要先經過驗證，只有被該安全管理器接受的動作才能完成，否則就會拋出SecurityException異常。

    對于JDK1.0，權限被籠統的劃分為兩大塊。一是擁有所有的權限，一個是僅擁有"沙箱//"（sandBox）權限，這也是普通的Applet所擁有的權限。這時本地文件讀寫或是與源主機（Orignal Server）以外的主機連接都是被禁止的。這種劃分的最大問題就是缺乏靈活性。例如我們希望一個Applet在用戶信任的情況下能夠對本地文件系統的某個目錄進行讀寫，但并不要通過Socket與其它主機連接。這是JDK1.0的權限劃分就不能達到要求。JDK1.1后改進了權限的劃分，引入了權限集（PermissionSet）的概念。

    由于我們的文章并不是討論JVM，因此，我們只是對JVM做一個簡單的介紹。如果需要詳細了解的，可以參考『The JavaTM TMVirtual Machine Specification』。

客觀的看待Java

    相對于其他編程語音，Java有一個無庸置疑的優點：用戶以及編譯器第一次不必了解生成可執行代碼的特定CPU細節。Java引入了一個編譯代碼中間層，叫做字節代碼，并使用一個虛擬抽象的機器，而不是一個真實的機器。當Java編譯器結束了一個源文件的編譯后，你所得到的不是可以立即在一個給定平臺上運行的代碼，而是可以在任何真實的平臺上運行的字節代碼，唯一的條件就是這個平臺要理解和支持Java。這些發展包含著一個文化的變革。作為一個開發人員，你只需要確定Java虛擬機(JVM)提供的抽象層，不同的OS銷售商負責執行代碼層，從而將中立于平臺的字節代碼映射到主機平臺的機構中。在這種情況下，Java似乎是統一分布式計算機世界的領袖候選人了?！熬帉懸淮?，永遠運行”（并且無論在哪里）就成為Java誘人但卻真實的口號。

    但我們平心而論，Java的跨平臺并不是一個非常誘人的特性？跨平臺理論的發展很好地證明了這一點。我們看到，將Java代碼從一個平臺移植到另一個平臺?Java這個語言最重要和最受吹捧的特點?并不象宣傳的那樣容易。任何Java平臺都有其自己的虛擬機，它可以理解通用的字節代碼，并且及時地將其編譯為本地代碼。矛盾由此產生，不同虛擬機的執行也很不相同，這一點足以使代碼的移植比預期耗費多得多的時間，而且基本上不是自動的。在企業用戶的角度上來說，也很少會有企業會頻繁的更換平臺，因此這個特性是否能夠帶來高價值是很難評價的。

    那么，Java模型的好處在哪里呢？首先，Java是一種先進的、面向對象的語言，包含了預防常見錯誤的內置功能，并在僅僅一兩個對象中攜帶了許多經常需要用到的功能。與C++相比，Java更易于讀寫，不容易出錯，而且更加美觀，但是它速度較慢也不太靈活。想實現在任何軟件和硬件平臺上都可虛擬移植，Java盡可能少地使用了公分母模型，也就是說放棄了將每個平臺開發到極限的能力。第二，虛擬機的概念本身就是可移植和可共用的，因此對于分布式環境來說是理想的。Java對于為非Windows平臺開發代碼是最好的語言。

    那么對于Windows平臺來說，Java又怎么樣呢？讓Java適應Windows是不可能的，這是由于Sun的許可約束問題。但是Java實在是太吸引人了，Microsoft比誰都能更清楚這一點。Microsoft在以前推出的Visual J++證明了這一點，但是可惜的是，Microsoft又犯了霸權的老毛病，Visual J++并不好用。因此，Microsoft又一次采取了“拿來主義”的手法，很好地利用了Java 的眾多特性，隆重推出了Windows平臺的新銳力量，它就是相當簡單但十分強大的面向對象的C#編程語言。C#超過了C++，它天生就包含了.NET框架類庫中的所有類，并使語法簡單化。說到這里已經有一些離題了，不過Java也不是說在Windows平臺上就不能夠使用，JDK和大部分的IDE都支持Windows平臺。

Java技術的架構－－J2ME、J2SE和J2EE

    通常我們以 JDK（Sun 所開發的一套 Java 開發工具）的版本來定義 Java 的版本。JDK 1.0 版于 1996 年初公開，JDK 1.1 版于 1997 年初公開，JDK 1.2 版于 1998 年底公開。基于市場行銷的考量，Sun 在 JDK 1.2 版公開后旋即將 Java 改名為「Java 2」，將 JDK 改名為「Java 2 Software Development Kit（以下簡稱 J2SDK）」。J2SDK（原稱 JDK）1.3 于 2000 年 4 月公開，此版本仍稱做「Java 2」。目前 J2SDK 1.4 也已經公開了，大家可以到Sun的官方Java站點上查閱到大量的JDK1.4的信息。

    Java 技術根據硬件平臺與適用環境的差異，分成幾個分支。JDK 1.1 的時代，適用于一般消費性電子產品等，嵌入式系統的 Java 平臺是 PersonalJava 與 EmbeddedJava，此二者并無明確的界線，大致上來說，運算資源、內存、以及顯示裝置比較豐富者，使用 PersonalJava，例如 Set-Top Box、視訊電話 ... 等；反之，資源較有限者使用 EmbeddedJava，例如呼叫器、行動電話 ... 等。除了 PC 使用的 Java 平臺、IA 使用的 PersonalJava 與 EmbeddedJava 平臺之外，JavaCard 也是一個 Java 平臺，使用于 Smart Card（IC Card）上。

    Java 2 出現后，推翻了先前的 PersonalJava 與 EmeddedJava 的分法，改分成 Java 2 Platform Enterprise Edition（簡稱 J2EE）、Java 2 Platform Standard Edition（簡稱 J2SE）、Java 2 Platform Micro Edition（簡稱 J2ME）。J2EE 適用于服務器，目前已經成為企業運算、電子商務等領域中相當熱門的技術；J2SE 適用于一般的計算機；J2ME 適用于消費性電子產品。除了這三者之外，JavaCard 依然是獨立的一套標準。

    目前，Java技術的架構包括三個方面：

    J2EE(Java 2 Platform Enterprise Edition )?企業版 (J2EE) 是為面向以企業為環境而開發應用程序的解決方案。
    J2SE（Java 2 Platform Stand Edition）?標準版 (J2SE) 為桌面開發和低端商務應用提供了可行的解決方案。
    J2ME(Java 2 Platform Micro Edition )?小型版(J2ME)是致力于消費產品和嵌入式設備的最佳解決方案

    J2EE

    J2EE已經成為開發商創建電子商務應用的事實標準。正是認識到J2EE平臺作為一種可擴展的、全功能的平臺，可以將關鍵的企業應用擴展到任何Web瀏覽器上并可適合多種不同的Internet數據流、可連接到幾乎任何一種傳統數據庫和解決方案、使企業經理根據多家企業所提供的產品和技術開發和部署最佳的解決方案進而降低開發網絡化應用的費用和復雜性這一巨大優勢，很多廠家都表示將對J2EE給予支持，并將J2EE技術作為大型BToB市場和海量交易處理的安全穩定的端到端平臺。J2EE技術的基礎就是J2SE標準版，它鞏固了標準版中的許多優點。其最終目的就是成為一個能夠使企業開發者大幅縮短投放市場時間的體系結構。它為靈活配置各種多層企業應用軟件,特別是B2B、B2C等電子商務應用,提供了強大的服務功能。最近又新加了Connector API服務,使企業應用的開發和部署有了一系列成熟的技術。

    J2SE

    J2SE是Java 2平臺的標準版, 它適用于桌面系統，提供CORBA標準的ORB技術,結合Java的RMI支持分布式互操作環境。它運行在Java虛擬機上。在引入了Java IDL后, J2SE支持IIOP通信。它是高可移植性、異構性的實現環境和健壯平臺，也是實現可伸縮性、可移植性、分布式異構互操作應用軟件開發的標準平臺。

    J2ME

    J2ME提供了HTTP高級Internet協議，使移動電話能以Client/Server方式直接訪問Internet的全部信息，不同的Client訪問不同的文件，此外還能訪問本地存儲區，提供最高效率的無線交流。J2ME是Java 2平臺的微型版,它分成CDC(connected device configuration)和CLDC(connected limited device configuration)兩部分。CDC運行在連接虛擬機上,為手提式計算機一類較復雜的移動設備提供應用平臺；CLDC運行在核心虛擬機(KVM)上,它實現MIDP(Mobile Information Device Profile)移動信息設備應用平臺，即針對手機之類的設備建立移動計算平臺。

    在小型的J2ME（Java 2 Micro Edition）方面，主要是應用在內存容量小、體積也較小的電子裝置上。小至智能卡、行動電話，個人數字助理都是運用J2ME的最佳平臺。Java在Palm的應用上，PalmOS 4.0內含KJava，Sun也推出針對PalmOS使用的J2ME版本。所以，以既有的Java程序設計知識，就可以在Palm PDA上開發出Palm的各式各樣應用系統。Java和Palm這兩個標準平臺的結合，將是下一波PDA應用的趨勢。Java在手機的應用上，Nokia、Motorola、EriCSSon 都將推出利用J2ME技術的新手機，所以Java程序設計師有更多的平臺可供施展。此種結合J2ME及無線通訊技術的無線開放應用平臺，將提供行動商務極佳的解決方案。

    在中型的J2SE（Java 2 Standard Edition）方面，Sun推出一個新的解決方案，稱為Java Web Start。原先的Java Applet是在WebBrowser 中間開出一塊方形區域來執行Java程序，但是這樣在執行效能和兼容性上都受限于原有的 Web Browser?，F在新推出的Java Web Start則是在操作系統上直接執行的Java application，但是可以在網頁上激活。如此一來既可和網頁結合，在執行上也更快、更有效率。并且，Sun和IBM都將推出支持64位運算的Java版本，這對一般計算機上執行的客戶端Java應用系統的開發將會是一大利器。

    另外在大型的J2EE（Java 2 Enterprise Edition）應用上，可以說"J2EE"已經成為服務器運算環境的標準。Java Servlets、JSP（Java ServerPages）、EJB（Enterprise JavaBeans）、JavaMail、JDBC、JMS等，都是各家廠商產品開發的重點方向。J2EE兼容的是一般Intel個人計算機（linux、Windows.....）、麥金塔以及各家高效能高穩定度的UNIX伺服主機，未來必定成為服務器運算市場上的主要選擇之一。

    除了以上這三大Java組合之外，Java和xml的整合也是未來的重點。Sun公司已經推出Java處理XML的標準延伸API - Java API for XML Parsing (JAXP)，可以讓各家所制作的XML解析器有接口上的標準。所以在Java程序中，只要了解一套API(JAXP)就可以完全處理XML文件，讓XML的應用更加方便。Java這個跨平臺的開發環境，加上XML這個跨平臺的資料格式，此種跨平臺優勢組合勢將成為未來訊息傳遞及資料交換的主要應用技術，如虎添翼地結合成一個最佳的跨平臺解決方案。

    藉由J2SE (Java 2 Standard Edition)可以開發在PC上的應用軟件，藉由J2ME (Java 2 Micro Edition) 可以跨足更廣大的家電、智能卡、電子裝置等市場，再藉由J2EE (Java 2 Enterprise Edition ) 可以整合伺服主機運算環境。Java技術的應用范圍幾乎已經無所不在，Java技術更可以在網際網絡及電子商務各領域中，提供全方位的解決方案。

    隨著應用領域的不同，Java 有許多 API（Application Programming Interface），這些 API 分成三大類：

    ? Java Core API：由 Sun 制定的基本 API，任何 Java 平臺都必須提供。

    ? Java Standard Extension API (javax)：由 Sun 制定的擴充 API，Java 平臺可以選擇性地提供或加裝。

    ? 廠商或組織所提供的 API：由各家公司或組織所提供。

    其中 Core API 和 Standard Extension API 已經逐漸涵蓋了大部份的信息應用領域，例如多媒體、數據庫、Web、企業運算、語音、實時系統、網絡、電話、影像處理、加解密、GUI、分布式運算 ......。如果你有某項需求尚未有標準的 Java API 可遵循，你可以向 Sun 提出制定新 API 的請求。經過審核之后，你的要求可能會通過、駁回 ...... 等。如果通過，就會開始進入制定 API 的程序。Java API 的制定過程因為公開，且經過許多業界技術領先公司的共同參與，所以相當完善而優異。

EJB的生態環境

在sun公司提供的EJB規范中，我們一個完整的基于EJB的分布式計算結構由六個角色組成，這六個角色可以由不同的開發商提供，每個角色所作的工作必須遵循Sun公司提供的EJB規范，以保證彼此之間的兼容性。

    EJB組件開發者: 開發并銷售 EJB。
    應用組合者: 將不同的 EJB 搭建成應用。
    部署者: 使用相應工具在運行環境下配置 EJB。
    EJB 服務器提供者: 開發并銷售 EJB 服務器
    EJB 容器供應商: 開發并銷售 EJB 容器
    系統管理員: 監視運行時情況/r

    1、EJB組件開發者(Enterprise Bean Provider)

    EJB組件開發者負責開發執行商業邏輯規則的EJB組件，開發出的EJB組件打包成ejb-jar文件。EJB組件開發者負責定義EJB的remote和home接口，編寫執行商業邏輯的EJB class,提供部署EJB的部署文件(deployment descriptor)。部署文件包含EJB的名字，EJB用到的資源配置，如JDBC等。EJB組件開發者是典型的商業應用開發領域專家。

    EJB組件開發者不需要精通系統級的編程，因此，不需要知道一些系統級的處理細節，如事務、同步、安全、分布式計算等。

    2、應用組合者(Application Assembler)

    應用組合者負責利用各種EJB組合一個完整的應用系統。應用組合者有時需要提供一些相關的程序，如在一個電子商務系統里，應用組合者需要提供JSP(Java Server Page)程序。

    應用組合者必須掌握所用的EJB的home和remote接口，但不需要知道這些接口的實現。

    3、部署者(Deployer)

    部署者負責將ejb-jar文件部署到用戶的系統環境中。系統環境包含某種EJB Server和EJB Container。部署者必須保證所有由EJB組件開發者在部署文件中聲明的資源可用，例如，部署者必須配置好EJB所需的數據庫資源。

    部署過程分兩步：部署者首先利用EJB Container提供的工具生成一些類和接口，使EJB Container能夠利用這些類和接口在運行狀態管理EJB。部署者安裝EJB組件和其他在上一步生成的類到EJB Container中。部署者是某個EJB運行環境的專家。

    某些情況下，部署者在部署時還需要了解EJB包含的業務方法，以便在部署完成后，寫一些簡單的程序測試。

    4、EJB 服務器提供者(EJB Server Provider)

    EJB 服務器提供者是系統領域的專家，精通分布式交易管理，分布式對象管理及其它系統級的服務。EJB 服務器提供者一般由操作系統開發商、中間件開發商或數據庫開發商提供。

    在目前的EJB規范中，假定EJB 服務器提供者和EJB 容器提供者來自同一個開發商，所以，沒有定義EJB 服務器提供者和EJB容器提供者之間的接口標準。

    5、EJB 容器提供者(EJB Container Provider)

    EJB 容器提供者提供以下功能：

    提供EJB部署工具為部署好的EJB組件提供運行環境。EJB容器負責為EJB提供交易管理，安全管理等服務。

    EJB 容器提供者必須是系統級的編程專家，還要具備一些應用領域的經驗。EJB 容器提供者的工作主要集中在開發一個可伸縮的，具有交易管理功能的集成在EJB 服務器中的容器。EJB 容器提供者為EJB組件開發者提供了一組標準的、易用的API訪問EJB 容器，使EJB組件開發者不需要了解EJB服務器中的各種技術細節。

    EJB容器提供者負責提供系統監測工具用來實時監測EJB容器和運行在容器中的EJB組件狀態。

    6、系統管理員(System Administrator)

    系統管理員負責為EJB服務器和容器提供一個企業級的計算和網絡環境。

    系統管理員負責利用EJB 服務器和容器提供的監測管理工具監測EJB組件的運行情況。

    將責任分離的另一個好處是在代碼級上，可以將基于EJBs的系統邏輯的分派給更適合的專家。SUN的EJB規范建議使用幾個獨立的角色，對于確定運作環境的責任鏈是非常重要的。舉例說，EJB提供者是由商業專家和分析人員扮演的角色，他們確定一個組織內的最佳信息流程。但是仍舊有Second Domain Expert，如應用程序匯編人員，他們集成不同的EJB組件并確保它可以確保滿足應用程序的需求。

    還有兩種角色歸入到系統級的部分，第一個是配置人員，他們負責實際的安裝和配置基于EJB的系統。這需要有設置目錄服務和集成現有應用程序的經驗。第二個是系統管理員，他們要提供全天的監視和支持，確保應用程序正常運作。盡管系統管理員這個角色不需要是Java編程專家，但是他需要能夠應付以下問題：

    設置Java Virtual Machine (JVM)并關聯系統環境參數（如：CLASSPATH）
    使用Java Archive (jar)命令保存類文件
    懂得WEB服務器和Servlet的工作原理。
    要能通過監視運行中程序的狀態確定優化方法。

    很明顯，有些角色是可以交叉的，比如系統管理員和配置人員。盡管配置人員可能是將類文件復制到服務器而系統管理員需要確定配置人員是否復制到了正確的位置。

（出處：http://www.49028c.com）

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