Android 框架練成 教你打造高效的圖片載入框架
1、概述
優秀的圖片載入框架不要太多,什麼UIL , Volley ,Picasso,Imageloader等等。但是作為一名合格的程式猿,必須懂其中的實現原理,於是乎,今天我就帶大家一起來設計一個載入網路、本地的圖片框架。有人可能會說,自己寫會不會很渣,執行效率,記憶體溢位神馬的。放心,我們拿demo說話,拼得就是速度,奏事這麼任性。
好了,如果你看過之前的博文,類似Android Handler 非同步訊息處理機制的妙用 建立強大的圖片載入類,可能會對接下來文章理解會有很大的幫助。沒有的話,就跟我往下繼續走吧,也不要去看了。
關於載入本地圖片,當然了,我手機圖片比較少,7000來張:
1、首先肯定不能記憶體溢位,但是尼瑪現在畫素那麼高,怎麼才能保證呢?我相信利用LruCache統一管理你的圖片是個不二的選擇,所有的圖片從LruCache裡面取,保證所有的圖片的記憶體不會超過預設的空間。
2、載入速度要剛剛的,我一用力,滑動到3000張的位置,你要是還在從第一張給我載入,尼瑪,你以為我打dota呢。所以我們需要引入載入策略,我們不能FIFO,我們選擇LIFO,當前呈現給使用者的,最新載入;當前未呈現的,選擇載入。
3、使用方便。一般圖片都會使用GridView作為控制元件,在getView裡面進行圖片載入,當然了為了不錯亂,可能還需要使用者去自己setTag,自己寫回撥設定圖片。當然了,我們不需要這麼麻煩,一句話IoadImage(imageview,path)即可,剩下的請交給我們的圖片載入框架處理。
做到以上幾點,關於本地的圖片載入應該就木有什麼問題了。
關於載入網路圖片,其實原理差不多,就多了個是否啟用硬碟快取的選項,如果啟用了,載入時,先從記憶體中查詢,然後從硬碟上找,最後去網路下載。下載完成後,別忘了寫入硬碟,加入記憶體快取。如果沒有啟用,那麼就直接從網路壓縮獲取,加入記憶體即可。
2、效果圖
終於扯完了,接下來,簡單看個效果圖,關於載入本地圖片的效果圖:可以從Android 超高仿微信圖片選擇器 圖片該這麼載入這篇部落格中下載Demo執行。
下面演示一個網路載入圖片的例子:
80多張從網路載入的圖片,可以看到我直接拖到最後,基本是呈現在使用者眼前的最先載入,要是從第一張到80多,估計也是醉了。
此外:圖片來自老郭的部落格,感謝!!!ps:如果你覺得圖片不勁爆,Day Day Up找老郭去。
3、完全解析
1、關於圖片的壓縮
不管是從網路還是本地的圖片,載入都需要進行壓縮,然後顯示:
使用者要你壓縮顯示,會給我們什麼?一個imageview,一個path,我們的職責就是壓縮完成後顯示上去。
1、本地圖片的壓縮
a、獲得imageview想要顯示的大小
想要壓縮,我們第一步應該是獲得imageview想要顯示的大小,沒大小肯定沒辦法壓縮?
那麼如何獲得imageview想要顯示的大小呢?
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/** *
根據ImageView獲適當的壓縮的寬和高 *
*
@param imageView *
@return */ public
static
ImageSize getImageViewSize(ImageView imageView) { ImageSize
imageSize = new
ImageSize(); DisplayMetrics
displayMetrics = imageView.getContext().getResources() .getDisplayMetrics(); LayoutParams
lp = imageView.getLayoutParams(); int
width = imageView.getWidth(); //
獲取imageview的實際寬度 if
(width <= 0 ) { width
= lp.width; //
獲取imageview在layout中宣告的寬度 } if
(width <= 0 ) { //
width = imageView.getMaxWidth();// 檢查最大值 width
= getImageViewFieldValue(imageView, mMaxWidth); } if
(width <= 0 ) { width
= displayMetrics.widthPixels; } int
height = imageView.getHeight(); //
獲取imageview的實際高度 if
(height <= 0 ) { height
= lp.height; //
獲取imageview在layout中宣告的寬度 } if
(height <= 0 ) { height
= getImageViewFieldValue(imageView, mMaxHeight); //
檢查最大值 } if
(height <= 0 ) { height
= displayMetrics.heightPixels; } imageSize.width
= width; imageSize.height
= height; return
imageSize; } public
static
class
ImageSize { int
width; int
height; } |
可以看到,我們拿到imageview以後:
首先企圖通過getWidth獲取顯示的寬;有些時候,這個getWidth返回的是0;
那麼我們再去看看它有沒有在佈局檔案中書寫寬;
如果佈局檔案中也沒有精確值,那麼我們再去看看它有沒有設定最大值;
如果最大值也沒設定,那麼我們只有拿出我們的終極方案,使用我們的螢幕寬度;
總之,不能讓它任性,我們一定要拿到一個合適的顯示值。
可以看到這裡或者最大寬度,我們用的反射,而不是getMaxWidth();維薩呢,因為getMaxWidth竟然要API 16,我也是醉了;為了相容性,我們採用反射的方案。反射的程式碼就不貼了。
b、設定合適的inSampleSize
我們獲得想要顯示的大小,為了什麼,還不是為了和圖片的真正的寬高做比較,拿到一個合適的inSampleSize,去對圖片進行壓縮麼。
那麼首先應該是拿到圖片的寬和高:
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//
獲得圖片的寬和高,並不把圖片載入到記憶體中 BitmapFactory.Options
options = new
BitmapFactory.Options(); options.inJustDecodeBounds
= true ; BitmapFactory.decodeFile(path,
options); |
這三行就成功獲取圖片真正的寬和高了,存在我們的options裡面;
然後我們就可以happy的去計算inSampleSize了:
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/** *
根據需求的寬和高以及圖片實際的寬和高計算SampleSize *
*
@param options *
@param width *
@param height *
@return */ public
static
int
caculateInSampleSize(Options options, int
reqWidth, int
reqHeight) { int
width = options.outWidth; int
height = options.outHeight; int
inSampleSize = 1 ; if
(width > reqWidth || height > reqHeight) { int
widthRadio = Math.round(width * 1 .0f
/ reqWidth); int
heightRadio = Math.round(height * 1 .0f
/ reqHeight); inSampleSize
= Math.max(widthRadio, heightRadio); } return
inSampleSize; } |
options裡面存了實際的寬和高;reqWidth和reqHeight就是我們之前得到的想要顯示的大小;經過比較,得到一個合適的inSampleSize;
有了inSampleSize:
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options.inSampleSize
= ImageSizeUtil.caculateInSampleSize(options, width,
height); //
使用獲得到的InSampleSize再次解析圖片 options.inJustDecodeBounds
= false ; Bitmap
bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path, options); return
bitmap; |
經過這幾行,就完成圖片的壓縮了。
上述是本地圖片的壓縮,那麼如果是網路圖片呢?
2、網路圖片的壓縮
a、直接下載存到sd卡,然後採用本地的壓縮方案。這種方式當前是在硬碟快取開啟的情況下,如果沒有開啟呢?
b、使用BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);
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/** *
根據url下載圖片在指定的檔案 *
*
@param urlStr *
@param file *
@return */ public
static
Bitmap downloadImgByUrl(String urlStr, ImageView imageview) { FileOutputStream
fos = null ; InputStream
is = null ; try { URL
url = new
URL(urlStr); HttpURLConnection
conn = (HttpURLConnection) url.openConnection(); is
= new
BufferedInputStream(conn.getInputStream()); is.mark(is.available()); Options
opts = new
Options(); opts.inJustDecodeBounds
= true ; Bitmap
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null ,
opts); //獲取imageview想要顯示的寬和高 ImageSize
imageViewSize = ImageSizeUtil.getImageViewSize(imageview); opts.inSampleSize
= ImageSizeUtil.caculateInSampleSize(opts, imageViewSize.width,
imageViewSize.height); opts.inJustDecodeBounds
= false ; is.reset(); bitmap
= BitmapFactory.decodeStream(is, null ,
opts); conn.disconnect(); return
bitmap; }
catch
(Exception e) { e.printStackTrace(); }
finally { try { if
(is != null ) is.close(); }
catch
(IOException e) { } try { if
(fos != null ) fos.close(); }
catch
(IOException e) { } } return
null ; } |
到此,圖片壓縮說完了。
2、圖片載入框架的架構
我們的圖片壓縮載入完了,那麼就應該放入我們的LruCache,然後設定到我們的ImageView上。
好了,接下來我們來說說我們的這個框架的架構;
1、單例,包含一個LruCache用於管理我們的圖片;
2、任務佇列,我們每來一次載入圖片的請求,我們會封裝成Task存入我們的TaskQueue;
3、包含一個後臺執行緒,這個執行緒在第一次初始化例項的時候啟動,然後會一直在後臺執行;任務呢?還記得我們有個任務佇列麼,有佇列存任務,得有人幹活呀;所以,當每來一次載入圖片請求的時候,我們同時發一個訊息到後臺執行緒,後臺執行緒去使用執行緒池去TaskQueue去取一個任務執行;
4、排程策略;3中說了,後臺執行緒去TaskQueue去取一個任務,這個任務不是隨便取的,有策略可以選擇,一個是FIFO,一個是LIFO,我傾向於後者。
好了,基本就這些結構,接下來看我們具體的實現。
3、具體的實現
1、構造方法
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public
static
ImageLoader getInstance( int
threadCount, Type type) { if
(mInstance == null ) { synchronized
(ImageLoader. class ) { if
(mInstance == null ) { mInstance
= new
ImageLoader(threadCount, type); } } } return
mInstance; } |
這個就不用說了,重點看我們的構造方法
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/** *
圖片載入類 *
*
@author zhy *
*/ public
class
ImageLoader { private
static
ImageLoader mInstance; /** *
圖片快取的核心物件 */ private
LruCache<string, bitmap= "" >
mLruCache; /** *
執行緒池 */ private
ExecutorService mThreadPool; private
static
final
int
DEAFULT_THREAD_COUNT = 1 ; /** *
佇列的排程方式 */ private
Type mType = Type.LIFO; /** *
任務佇列 */ private
LinkedList<runnable> mTaskQueue; /** *
後臺輪詢執行緒 */ private
Thread mPoolThread; private
Handler mPoolThreadHandler; /** *
UI執行緒中的Handler */ private
Handler mUIHandler; private
Semaphore mSemaphorePoolThreadHandler = new
Semaphore( 0 ); private
Semaphore mSemaphoreThreadPool; private
boolean
isDiskCacheEnable = true ; private
static
final
String TAG = ImageLoader; public
enum
Type { FIFO,
LIFO; } private
ImageLoader( int
threadCount, Type type) { init(threadCount,
type); } /** *
初始化 *
*
@param threadCount *
@param type */ private
void
init( int
threadCount, Type type) { initBackThread(); //
獲取我們應用的最大可用記憶體 int
maxMemory = ( int )
Runtime.getRuntime().maxMemory(); int
cacheMemory = maxMemory / 8 ; mLruCache
= new
LruCache<string, bitmap= "" >(cacheMemory) { @Override protected
int
sizeOf(String key, Bitmap value) { return
value.getRowBytes() * value.getHeight(); } }; //
建立執行緒池 mThreadPool
= Executors.newFixedThreadPool(threadCount); mTaskQueue
= new
LinkedList<runnable>(); mType
= type; mSemaphoreThreadPool
= new
Semaphore(threadCount); } /** *
初始化後臺輪詢執行緒 */ private
void
initBackThread() { //
後臺輪詢執行緒 mPoolThread
= new
Thread() { @Override public
void
run() { Looper.prepare(); mPoolThreadHandler
= new
Handler() { @Override public
void
handleMessage(Message msg) { //
執行緒池去取出一個任務進行執行 mThreadPool.execute(getTask()); try { mSemaphoreThreadPool.acquire(); }
catch
(InterruptedException e) { } } }; //
釋放一個訊號量 mSemaphorePoolThreadHandler.release(); Looper.loop(); }; }; mPoolThread.start(); }</runnable></string,></runnable></string,> |
在貼構造的時候,順便貼出所有的成員變數;
在構造中我們呼叫init,init中可以設定後臺載入圖片執行緒數量和載入策略;init中首先初始化後臺執行緒initBackThread(),可以看到這個後臺執行緒,實際上是個Looper最終在那不斷的loop,我們還初始化了一個mPoolThreadHandler用於傳送訊息到此執行緒;
接下來就是初始化mLruCache , mThreadPool ,mTaskQueue 等;
2、loadImage
構造完成以後,當然是使用了,使用者呼叫loadImage傳入(final String path, final ImageView imageView,final boolean isFromNet)就可以完成本地或者網路圖片的載入。
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/** *
根據path為imageview設定圖片 *
*
@param path *
@param imageView */ public
void
loadImage( final
String path, final
ImageView imageView, final
boolean
isFromNet) { imageView.setTag(path); if
(mUIHandler == null ) { mUIHandler
= new
Handler() { public
void
handleMessage(Message msg) { //
獲取得到圖片,為imageview回撥設定圖片 ImgBeanHolder
holder = (ImgBeanHolder) msg.obj; Bitmap
bm = holder.bitmap; ImageView
imageview = holder.imageView; String
path = holder.path; //
將path與getTag儲存路徑進行比較 if
(imageview.getTag().toString().equals(path)) { imageview.setImageBitmap(bm); } }; }; } //
根據path在快取中獲取bitmap Bitmap
bm = getBitmapFromLruCache(path); if
(bm != null ) { refreashBitmap(path,
imageView, bm); }
else { addTask(buildTask(path,
imageView, isFromNet)); } } |
首先我們為imageview.setTag;然後初始化一個mUIHandler,不用猜,這個mUIHandler使用者更新我們的imageview,因為這個方法肯定是主執行緒呼叫的。
然後呼叫:getBitmapFromLruCache(path);根據path在快取中獲取bitmap;如果找到那麼直接去設定我們的圖片;
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private
void
refreashBitmap( final
String path, final
ImageView imageView, Bitmap
bm) { Message
message = Message.obtain(); ImgBeanHolder
holder = new
ImgBeanHolder(); holder.bitmap
= bm; holder.path
= path; holder.imageView
= imageView; message.obj
= holder; mUIHandler.sendMessage(message); } |
可以看到,如果找到圖片,則直接使用UIHandler去傳送一個訊息,當然了攜帶了一些必要的引數,然後UIHandler的handleMessage中完成圖片的設定;
handleMessage中拿到path,bitmap,imageview;記得必須要:
// 將path與getTag儲存路徑進行比較
if (imageview.getTag().toString().equals(path))
{
imageview.setImageBitmap(bm);
}
否則會造成圖片混亂。
如果沒找到,則通過buildTask去新建一個任務,在addTask到任務佇列。
buildTask就比較複雜了,因為還涉及到本地和網路,所以我們先看addTask程式碼:
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private
synchronized
void
addTask(Runnable runnable) { mTaskQueue.add(runnable); //
if(mPoolThreadHandler==null)wait(); try { if
(mPoolThreadHandler == null ) mSemaphorePoolThreadHandler.acquire(); }
catch
(InterruptedException e) { } mPoolThreadHandler.sendEmptyMessage( 0x110 ); } |
很簡單,就是runnable加入TaskQueue,與此同時使用mPoolThreadHandler(這個handler還記得麼,用於和我們後臺執行緒互動。)去傳送一個訊息給後臺執行緒,叫它去取出一個任務執行;具體程式碼:
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mPoolThreadHandler
= new
Handler() { @Override public
void
handleMessage(Message msg) { //
執行緒池去取出一個任務進行執行 mThreadPool.execute(getTask()); |
直接使用mThreadPool執行緒池,然後使用getTask去取一個任務。
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/** *
從任務佇列取出一個方法 *
*
@return */ private
Runnable getTask() { if
(mType == Type.FIFO) { return
mTaskQueue.removeFirst(); }
else
if
(mType == Type.LIFO) { return
mTaskQueue.removeLast(); } return
null ; } |
getTask程式碼也比較簡單,就是根據Type從任務佇列頭或者尾進行取任務。
現在你會不會好奇,任務裡面到底什麼程式碼?其實我們也就剩最後一段程式碼了buildTask
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/** *
根據傳入的引數,新建一個任務 *
*
@param path *
@param imageView *
@param isFromNet *
@return */ private
Runnable buildTask( final
String path, final
ImageView imageView, final
boolean
isFromNet) { return
new
Runnable() { @Override public
void
run() { Bitmap
bm = null ; if
(isFromNet) { File
file = getDiskCacheDir(imageView.getContext(), md5(path)); if
(file.exists()) //
如果在快取檔案中發現 { Log.e(TAG,
find image : + path + in disk cache .); bm
= loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(), imageView); }
else { if
(isDiskCacheEnable) //
檢測是否開啟硬碟快取 { boolean
downloadState = DownloadImgUtils .downloadImgByUrl(path,
file); if
(downloadState) //
如果下載成功 { Log.e(TAG, download
image : + path +
to disk cache . path is +
file.getAbsolutePath()); bm
= loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(), imageView); } }
else //
直接從網路載入 { Log.e(TAG,
load image : + path + to memory.); bm
= DownloadImgUtils.downloadImgByUrl(path, imageView); } } }
else { bm
= loadImageFromLocal(path, imageView); } //
3、把圖片加入到快取 addBitmapToLruCache(path,
bm); refreashBitmap(path,
imageView, bm); mSemaphoreThreadPool.release(); } }; } private
Bitmap loadImageFromLocal( final
String path, final
ImageView imageView) { Bitmap
bm; //
載入圖片 //
圖片的壓縮 //
1、獲得圖片需要顯示的大小 ImageSize
imageSize = ImageSizeUtil.getImageViewSize(imageView); //
2、壓縮圖片 bm
= decodeSampledBitmapFromPath(path, imageSize.width, imageSize.height); return
bm; } |
我們新建任務,說明在記憶體中沒有找到快取的bitmap;我們的任務就是去根據path載入壓縮後的bitmap返回即可,然後加入LruCache,設定回撥顯示。
首先我們判斷是否是網路任務?
如果是,首先去硬碟快取中找一下,(硬碟中檔名為:根據path生成的md5為名稱)。
如果硬碟快取中沒有,那麼去判斷是否開啟了硬碟快取:
開啟了的話:下載圖片,使用loadImageFromLocal本地載入圖片的方式進行載入(壓縮的程式碼前面已經詳細說過);
如果沒有開啟:則直接從網路獲取(壓縮獲取的程式碼,前面詳細說過);
如果不是網路圖片:直接loadImageFromLocal本地載入圖片的方式進行載入
經過上面,就獲得了bitmap;然後加入addBitmapToLruCache,refreashBitmap回撥顯示圖片。
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/** *
將圖片加入LruCache *
*
@param path *
@param bm */ protected
void
addBitmapToLruCache(String path, Bitmap bm) { if
(getBitmapFromLruCache(path) == null ) { if
(bm != null ) mLruCache.put(path,
bm); } } |
到此,我們所有的程式碼就分析完成了
快取的圖片位置:在SD卡的Android/data/專案packageName/cache中:
不過有些地方需要注意:就是在程式碼中,你會看到一些訊號量的身影:
第一個:mSemaphorePoolThreadHandler = new Semaphore(0); 用於控制我們的mPoolThreadHandler的初始化完成,我們在使用mPoolThreadHandler會進行判空,如果為null,會通過mSemaphorePoolThreadHandler.acquire()進行阻塞;當mPoolThreadHandler初始化結束,我們會呼叫.release();解除阻塞。
第二個:mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);這個訊號量的數量和我們載入圖片的執行緒個數一致;每取一個任務去執行,我們會讓訊號量減一;每完成一個任務,會讓訊號量+1,再去取任務;目的是什麼呢?為什麼當我們的任務到來時,如果此時在沒有空閒執行緒,任務則一直新增到TaskQueue中,當執行緒完成任務,可以根據策略去TaskQueue中去取任務,只有這樣,我們的LIFO才有意義。
到此,我們的圖片載入框架就結束了,你可以嘗試下載入本地,或者去載入網路大量的圖片,拼一拼載入速度~~~
4、MainActivity
現在是使用的時刻~~
我在MainActivity中,我使用了Fragment,下面我貼下Fragment和佈局檔案的程式碼,具體的,大家自己看程式碼:
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85
|
package
com.example.demo_zhy_18_networkimageloader; import
android.content.Context; import
android.os.Bundle; import
android.support.v4.app.Fragment; import
android.util.Log; import
android.view.LayoutInflater; import
android.view.View; import
android.view.ViewGroup; import
android.widget.ArrayAdapter; import
android.widget.GridView; import
android.widget.ImageView; import
com.zhy.utils.ImageLoader; import
com.zhy.utils.ImageLoader.Type; import
com.zhy.utils.Images; public
class
ListImgsFragment extends
Fragment { private
GridView mGridView; private
String[] mUrlStrs = Images.imageThumbUrls; private
ImageLoader mImageLoader; @Override public
void
onCreate(Bundle savedInstanceState) { super .onCreate(savedInstanceState); mImageLoader
= ImageLoader.getInstance( 3 ,
Type.LIFO); } @Override public
View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle
savedInstanceState) { View
view = inflater.inflate(R.layout.fragment_list_imgs, container, false ); mGridView
= (GridView) view.findViewById(R.id.id_gridview); setUpAdapter(); return
view; } private
void
setUpAdapter() { if
(getActivity() == null
|| mGridView == null ) return ; if
(mUrlStrs != null ) { mGridView.setAdapter( new
ListImgItemAdaper(getActivity(), 0 , mUrlStrs)); }
else { mGridView.setAdapter( null ); } } private
class
ListImgItemAdaper extends
ArrayAdapter<string> { public
ListImgItemAdaper(Context context, int
resource, String[] datas) { super (getActivity(),
0 ,
datas); Log.e(TAG,
ListImgItemAdaper); } @Override public
View getView( int
position, View convertView, ViewGroup parent) { if
(convertView == null ) { convertView
= getActivity().getLayoutInflater().inflate( R.layout.item_fragment_list_imgs,
parent, false ); } ImageView
imageview = (ImageView) convertView .findViewById(R.id.id_img); imageview.setImageResource(R.drawable.pictures_no); mImageLoader.loadImage(getItem(position),
imageview, true ); return
convertView; } } } </string> |
可以看到我們在getView中,使用mImageLoader.loadImage一行即完成了圖片的載入。
fragment_list_imgs.xml
1
2
3
|
<gridview
android:horizontalspacing= "3dp"
android:id= "@+id/id_gridview"
android:layout_height= "match_parent"
android:layout_width= "match_parent"
android:numcolumns= "3"
android:verticalspacing= "3dp"
xmlns:android= "http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools= "http://schemas.android.com/tools" > </gridview> |
item_fragment_list_imgs.xml
1
2
3
|
<imageview
android:id= "@+id/id_img"
android:layout_height= "120dp"
android:layout_width= "match_parent"
android:scaletype= "centerCrop"
xmlns:android= "http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools= "http://schemas.android.com/tools" > </imageview>
|
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