Go標準庫：Go template用法詳解

駿馬金龍發表於2018-12-02

本文只介紹template的語法和用法，關於template包的函式、方法、template的結構和原理，見：深入剖析Go template。

入門示例

以下為test.html檔案的內容，裡面使用了一個template語法{{.}}。

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
        <title>Go Web</title>
    </head>
    <body>
        {{ . }}
    </body>
</html>

以下是test.html同目錄下的一個go web程式：

package main

import (
    "html/template"
    "net/http"
)

func tmpl(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t1, err := template.ParseFiles("test.html")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    t1.Execute(w, "hello world")
}

func main() {
    server := http.Server{
        Addr: "127.0.0.1:8080",
    }
    http.HandleFunc("/tmpl", tmpl)
    server.ListenAndServe()
}

前面的html檔案中使用了一個template的語法{{.}}，這部分是需要通過go的template引擎進行解析，然後替換成對應的內容。

在go程式中，handler函式中使用template.ParseFiles("test.html")，它會自動建立一個模板(關聯到變數t1上)，並解析一個或多個文字檔案(不僅僅是html檔案)，解析之後就可以使用Execute(w,"hello world")去執行解析後的模板物件，執行過程是合併、替換的過程。例如上面的{{.}}中的.會替換成當前物件”hello world”，並和其它純字串內容進行合併，最後寫入w中，也就是傳送到瀏覽器”hello world”。

本文不解釋這些template包的函式、方法以及更底層的理論知識，本文只解釋template的語法，如果覺得這些無法理解，或者看不懂官方手冊，請看深入剖析Go template。

關於點”.”和作用域

在寫template的時候，會經常用到”.”。比如{{.}}、{{len .}}、{{.Name}}、{{$x.Name}}等等。

在template中，點”.”代表當前作用域的當前物件。它類似於java/c++的this關鍵字，類似於perl/python的self。如果瞭解perl，它更可以簡單地理解為預設變數$_。

例如，前面示例test.html中{{.}}，這個點是頂級作用域範圍內的，它代表Execute(w,"hello worold")的第二個引數”hello world”。也就是說它代表這個字串物件。

再例如，有一個Person struct。

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main(){
    p := Person{"longshuai",23}
    tmpl, _ := template.New("test").Parse("Name: {{.Name}}, Age: {{.Age}}")
    _ = tmpl.Execute(os.Stdout, p)
}

這裡{{.Name}}和{{.Age}}中的點”.”代表的是頂級作用域的物件p，所以Execute()方法執行的時候，會將{{.Name}}替換成p.Name，同理{{.Age}}替換成{{p.Age}}。

但是並非只有一個頂級作用域，range、with、if等內建action都有自己的本地作用域。它們的用法後文解釋，這裡僅引入它們的作用域來解釋”.”。

例如下面的例子，如果看不懂也沒關係，只要從中理解”.”即可。

package main

import (
    "os"
    "text/template"
)

type Friend struct {
    Fname string
}
type Person struct {
    UserName string
    Emails   []string
    Friends  []*Friend
}

func main() {
    f1 := Friend{Fname: "xiaofang"}
    f2 := Friend{Fname: "wugui"}
    t := template.New("test")
    t = template.Must(t.Parse(
`hello {{.UserName}}!
{{ range .Emails }}
an email {{ . }}
{{- end }}
{{ with .Friends }}
{{- range . }}
my friend name is {{.Fname}}
{{- end }}
{{ end }}`))
    p := Person{UserName: "longshuai",
        Emails:  []string{"a1@qq.com", "a2@gmail.com"},
        Friends: []*Friend{&f1, &f2}}
    t.Execute(os.Stdout, p)
}

輸出結果：

hello longshuai!

an email a1@qq.com
an email a2@gmail.com

my friend name is xiaofang
my friend name is wugui

這裡定義了一個Person結構，它有兩個slice結構的欄位。在Parse()方法中：

頂級作用域的{{.UserName}}、{{.Emails}}、{{.Friends}}中的點都代表Execute()的第二個引數，也就是Person物件p，它們在執行的時候會分別被替換成p.UserName、p.Emails、p.Friends。
因為Emails和Friend欄位都是可迭代的，在{{range .Emails}}...{{end}}這一段結構內部an email {{.}}，這個”.”代表的是range迭代時的每個元素物件，也就是p.Emails這個slice中的每個元素。
同理，with結構內部{{range .}}的”.”代表的是p.Friends，也就是各個，再此range中又有一層迭代，此內層{{.Fname}}的點代表Friend結構的例項，分別是&f1和&f2，所以{{.Fname}}代表例項物件的Fname欄位。

去除空白

template引擎在進行替換的時候，是完全按照文字格式進行替換的。除了需要評估和替換的地方，所有的行分隔符、空格等等空白都原樣保留。所以，對於要解析的內容，不要隨意縮排、隨意換行。

可以在{{符號的後面加上短橫線並保留一個或多個空格”- “來去除它前面的空白(包括換行符、製表符、空格等)，即{{- xxxx。

在}}的前面加上一個或多個空格以及一個短橫線”-“來去除它後面的空白，即xxxx -}}。

例如：

{{23}} < {{45}}        -> 23 < 45
{{23}} < {{- 45}}      ->  23 <45
{{23 -}} < {{45}}      ->  23< 45
{{23 -}} < {{- 45}}    ->  23<45

其中{{23 -}}中的短橫線去除了這個替換結構後面的空格，即}} <中間的空白。同理{{- 45}}的短橫線去除了< {{中間的空白。

再看上一節的例子中：

t.Parse(
`hello {{.UserName}}!
{{ range .Emails }}
an email {{ . }}
{{- end }}
{{ with .Friends }}
{{- range . }}
my friend name is {{.Fname}}
{{- end }}
{{ end }}`)

注意，上面沒有進行縮排。因為縮排的製表符或空格在替換的時候會保留。

第一行和第二行之間輸出時會換行輸出，不僅如此，range {{.Emails}}自身也佔一行，在替換的時候它會被保留為空行。除非range前面沒加{{-。由於range的{{- end加上了去除字首空白，所以每次迭代的時候，每個元素之間都換行輸出但卻不多一空行，如果這裡的end去掉{{-，則每個迭代的元素之間輸出的時候都會有空行。同理後面的with和range。

註釋

註釋方式：{{/* a comment */}}。

註釋後的內容不會被引擎進行替換。但需要注意，註釋行在替換的時候也會佔用行，所以應該去除字首和字尾空白，否則會多一空行。

{{- /* a comment without prefix/suffix space */}}
{{/* a comment without prefix/suffix space */ -}}
{{- /* a comment without prefix/suffix space */ -}}

注意，應該只去除字首或字尾空白，不要同時都去除，否則會破壞原有的格式。例如：

t.Parse(
`hello {{.UserName}}!
{{- /* this line is a comment */}}
{{ range .Emails }}
an email {{ . }}
{{- end }}

管道pipeline

pipeline是指產生資料的操作。比如{{.}}、{{.Name}}、funcname args等。

可以使用管道符號|連結多個命令，用法和unix下的管道類似：|前面的命令將運算結果(或返回值)傳遞給後一個命令的最後一個位置。

例如：

{{.}} | printf "%s
" "abcd"

{{.}}的結果將傳遞給printf，且傳遞的引數位置是”abcd”之後。

命令可以有超過1個的返回值，這時第二個返回值必須為err型別。

需要注意的是，並非只有使用了|才是pipeline。Go template中，pipeline的概念是傳遞資料，只要能產生資料的，都是pipeline。這使得某些操作可以作為另一些操作內部的表示式先執行得到結果，就像是Unix下的命令替換一樣。

例如，下面的(len "output")是pipeline，它整體先執行。

{{println (len "output")}}

下面是Pipeline的幾種示例，它們都輸出"output"：

{{`"output"`}}
{{printf "%q" "output"}}
{{"output" | printf "%q"}}
{{printf "%q" (print "out" "put")}}
{{"put" | printf "%s%s" "out" | printf "%q"}}
{{"output" | printf "%s" | printf "%q"}}

變數

可以在template中定義變數：

// 未定義過的變數
$var := pipeline

// 已定義過的變數
$var = pipeline

例如：

{{- $how_long :=(len "output")}}
{{- println $how_long}}   // 輸出6

再例如：

tx := template.Must(template.New("hh").Parse(
`{{range $x := . -}}
{{$y := 333}}
{{- if (gt $x 33)}}{{println $x $y ($z := 444)}}{{- end}}
{{- end}}
`))
s := []int{11, 22, 33, 44, 55}
_ = tx.Execute(os.Stdout, s)

輸出結果：

44 333 444
55 333 444

上面的示例中，使用range迭代slice，每個元素都被賦值給變數$x，每次迭代過程中，都新設定一個變數$y，在內層巢狀的if結構中，可以使用這個兩個外層的變數。在if的條件表示式中，使用了一個內建的比較函式gt，如果$x大於33，則為true。在println的引數中還定義了一個$z，之所以能定義，是因為($z := 444)的過程是一個Pipeline，可以先執行。

需要注意三點：

變數有作用域，只要出現end，則當前層次的作用域結束。內層可以訪問外層變數，但外層不能訪問內層變數。
有一個特殊變數$，它代表模板的最頂級作用域物件(通俗地理解，是以模板為全域性作用域的全域性變數)，在Execute()執行的時候進行賦值，且一直不變。例如上面的示例中，$ = [11 22 33 44 55]。再例如，define定義了一個模板t1，則t1中的$作用域只屬於這個t1。
變數不可在模板之間繼承。普通變數可能比較容易理解，但對於特殊變數”.”和”$”，比較容易搞混。見下面的例子。

例如：

func main() {
    t1 := template.New("test1")
    tmpl, _ := t1.Parse(
`
{{- define "T1"}}ONE {{println .}}{{end}}
{{- define "T2"}}{{template "T1" $}}{{end}}
{{- template "T2" . -}}
`)
    _ = tmpl.Execute(os.Stdout, "hello world")
}

上面使用define額外定義了T1和T2兩個模板，T2中巢狀了T1。{{template "T2" .}}的點代表頂級作用域的”hello world”物件。在T2中使用了特殊變數$，這個$的範圍是T2的，不會繼承頂級作用域”hello world”。但因為執行T2的時候，傳遞的是”.”，所以這裡的$的值仍然是”hello world”。

不僅$不會在模板之間繼承，.也不會在模板之間繼承(其它所有變數都不會繼承)。實際上，template可以看作是一個函式，它的執行過程是template("T2",.)。如果把上面的$換成”.”，結果是一樣的。如果換成{{template "T2"}}，則$=nil

如果看不懂這些，後文有解釋。

條件判斷

有以下幾種if條件判斷語句，其中第三和第四是等價的。

{{if pipeline}} T1 {{end}}
{{if pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}
{{if pipeline}} T1 {{else if pipeline}} T0 {{end}}
{{if pipeline}} T1 {{else}}{{if pipeline}} T0 {{end}}{{end}}

需要注意的是，pipeline為false的情況是各種資料物件的0值：數值0，指標或介面是nil，陣列、slice、map或string則是len為0。

range…end迭代

有兩種迭代表示式型別：

{{range pipeline}} T1 {{end}}
{{range pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}

range可以迭代slice、陣列、map或channel。迭代的時候，會設定”.”為當前正在迭代的元素。

對於第一個表示式，當迭代物件的值為0值時，則range直接跳過，就像if一樣。對於第二個表示式，則在迭代到0值時執行else語句。

tx := template.Must(template.New("hh").Parse(
`{{range $x := . -}}
{{println $x}}
{{- end}}
`))
s := []int{11, 22, 33, 44, 55}
_ = tx.Execute(os.Stdout, s)

需注意的是，range的引數部分是pipeline，所以在迭代的過程中是可以進行賦值的。但有兩種賦值情況：

{{range $value := .}}
{{range $key,$value := .}}

如果range中只賦值給一個變數，則這個變數是當前正在迭代元素的值。如果賦值給兩個變數，則第一個變數是索引值(map/slice是數值，map是key)，第二個變數是當前正在迭代元素的值。

下面是在html中使用range的一個示例。test.html檔案內容如下：

<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
        <title>Go Web</title>
    </head>
    <body>
        <ul>
            {{ range . }}
                <li>{{ . }}</li>
            {{ else }}
                <li> Nothing to show </li>
            {{ end}}
        </ul>
    </body>
</html>

以下是test.html同目錄下的go程式檔案：

package main

import (
    "html/template"
    "net/http"
)

func main() {
    server := http.Server{
        Addr: "127.0.0.1:8080",
    }
    http.HandleFunc("/process", process)
    server.ListenAndServe()
}

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t1 := template.Must(template.ParseFiles("test.html"))
    s := []string{
        "星期一",
        "星期二",
        "星期三",
        "星期四",
        "星期五",
        "星期六",
        "星期日",}
    t1.Execute(w, s)
}

with…end

with用來設定”.”的值。兩種格式：

{{with pipeline}} T1 {{end}}
{{with pipeline}} T1 {{else}} T0 {{end}}

對於第一種格式，當pipeline不為0值的時候，點”.”設定為pipeline運算的值，否則跳過。對於第二種格式，當pipeline為0值時，執行else語句塊，否則”.”設定為pipeline運算的值，並執行T1。

例如：

{{with "xx"}}{{println .}}{{end}}

上面將輸出xx，因為”.”已經設定為”xx”。

內建函式和自定義函式

template定義了一些內建函式，也支援自定義函式。關於如何自定義函式，見深入剖析Go template。

以下是內建的函式列表：

and
    返回第一個為空的引數或最後一個引數。可以有任意多個引數。
    and x y等價於if x then y else x

not
    布林取反。只能一個引數。

or
    返回第一個不為空的引數或最後一個引數。可以有任意多個引數。
    "or x y"等價於"if x then x else y"。

print
printf
println
    分別等價於fmt包中的Sprint、Sprintf、Sprintln

len
    返回引數的length。

index
    對可索引物件進行索引取值。第一個引數是索引物件，後面的引數是索引位。
    "index x 1 2 3"代表的是x[1][2][3]。
    可索引物件包括map、slice、array。

call
    顯式呼叫函式。第一個引數必須是函式型別，且不是template中的函式，而是外部函式。
    例如一個struct中的某個欄位是func型別的。
    "call .X.Y 1 2"表示呼叫dot.X.Y(1, 2)，Y必須是func型別，函式引數是1和2。
    函式必須只能有一個或2個返回值，如果有第二個返回值，則必須為error型別。

除此之外，還內建一些用於比較的函式：

eq arg1 arg2：
    arg1 == arg2時為true
ne arg1 arg2：
    arg1 != arg2時為true
lt arg1 arg2：
    arg1 < arg2時為true
le arg1 arg2：
    arg1 <= arg2時為true
gt arg1 arg2：
    arg1 > arg2時為true
ge arg1 arg2：
    arg1 >= arg2時為true

對於eq函式，支援多個引數：

eq arg1 arg2 arg3 arg4...

它們都和第一個引數arg1進行比較。它等價於：

arg1==arg2 || arg1==arg3 || arg1==arg4

示例：

{{ if (gt $x 33) }}{{println $x}}{{ end }}

巢狀template：define和template

define可以直接在待解析內容中定義一個模板，這個模板會加入到common結構組中，並關聯到關聯名稱上。如果不理解，還是建議閱讀深入剖析Go template。

定義了模板之後，可以使用template這個action來執行模板。template有兩種格式：

{{template "name"}}
{{template "name" pipeline}}

第一種是直接執行名為name的template，點設定為nil。第二種是點”.”設定為pipeline的值，並執行名為name的template。可以將template看作是函式：

template("name)
template("name",pipeline)

例如：

func main() {
    t1 := template.New("test1")
    tmpl, _ := t1.Parse(
`{{- define "T1"}}ONE {{println .}}{{end}}
{{- define "T2"}}TWO {{println .}}{{end}}
{{- define "T3"}}{{template "T1"}}{{template "T2" "haha"}}{{end}}
{{- template "T3" -}}
`)
    _ = tmpl.Execute(os.Stdout, "hello world")
}

輸出結果：

ONE <nil>
TWO haha

上面定義了4個模板，一個是test1，另外三個是使用define來定義的T1、T2、T3，其中t1是test1模板的關聯名稱。T1、T2、T3和test1共享一個common結構。其中T3中包含了執行T1和T2的語句。最後只要{{template T3}}就可以執行T3，執行T3又會執行T1和T2。也就是實現了巢狀。此外，執行{{template "T1"}}時，點設定為nil，而{{temlate "T2" "haha"}}的點設定為了”haha”。

注意，模板之間的變數是不會繼承的。

下面是html檔案中巢狀模板的幾個示例。

t1.html檔案內容如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9">
    <title>Go Web Programming</title>
</head>

<body>
    <div> This is t1.html before</div>
    <div>This is the value of the dot in t1.html - [{{ . }}]</div>
    <hr />
    {{ template "t2.html" }}
    <hr />
    <div> This is t1.html after</div>
</body>

</html>

因為內部有{{template "t2.html"}}，且此處沒有使用define去定義名為”t2.html”的模板，所以需要載入解析名為t2.html的檔案。t2.html檔案內容如下：

<div style="background-color: yellow;">
    This is t2.html<br/>
    This is the value of the dot in t2.html - [{{ . }}]
</div>

處理這兩個檔案的handler函式如下：

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t, _ := template.ParseFiles("t1.html", "t2.html")
    t.Execute(w, "Hello World!")
}

上面也可以不額外定義t2.html檔案，而是直接在t1.html檔案中使用define定義一個模板。修改t1.html檔案如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9">
    <title>Go Web Programming</title>
</head>

<body>
    <div> This is t1.html before</div>
    <div>This is the value of the dot in t1.html - [{{ . }}]</div>
    <hr />
    {{ template "t2.html" }}
    <hr />
    <div> This is t1.html after</div>
</body>

</html>

{{define "t2.html"}}
<div style="background-color: yellow;">
    This is t2.html<br/>
    This is the value of the dot in t2.html - [{{ . }}]
</div>
{{end}}

然後在handler中，只需解析t1.html一個檔案即可。

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t, _ := template.ParseFiles("t1.html")
    t.Execute(w, "Hello World!")
}

block塊

{{block "name" pipeline}} T1 {{end}}
    A block is shorthand for defining a template
        {{define "name"}} T1 {{end}}
    and then executing it in place
        {{template "name" pipeline}}
    The typical use is to define a set of root templates that are
    then customized by redefining the block templates within.

根據官方文件的解釋：block等價於define定義一個名為name的模板，並在”有需要”的地方執行這個模板，執行時將”.”設定為pipeline的值。

但應該注意，block的第一個動作是執行名為name的模板，如果不存在，則在此處自動定義這個模板，並執行這個臨時定義的模板。換句話說，block可以認為是設定一個預設模板。

例如：

{{block "T1" .}} one {{end}}

它首先表示{{template "T1" .}}，也就是說先找到T1模板，如果T1存在，則執行找到的T1，如果沒找到T1，則臨時定義一個{{define "T1"}} one {{end}}，並執行它。

下面是正常情況下不使用block的示例。

home.html檔案內容如下：

<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
        <title>Go Web Programming</title>
    </head>
    <body>
        {{ template "content" }}
    </body>
</html>

在此檔案中指定了要執行一個名為”content”的模板，但此檔案中沒有使用define定義該模板，所以需要在其它檔案中定義名為content的模板。現在分別在兩個檔案中定義兩個content模板：

red.html檔案內容如下：

{{ define "content" }}
    <h1 style="color: red;">Hello World!</h1>
{{ end }}

blue.html檔案內容如下：

{{ define "content" }}
    <h1 style="color: blue;">Hello World!</h1>
{{ end }}

在handler中，除了解析home.html，還根據需要解析red.html或blue.html：

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    rand.Seed(time.Now().Unix())
    t := template.New("test")
    if rand.Intn(10) > 5 {
        t, _ = template.ParseFiles("home.html", "red.html")
    } else {
        t, _ = template.ParseFiles("home.html", "blue.html")
    }
    t.Execute(w,"")
}

如果使用block，那麼可以設定預設的content模板。例如將原本定義在blue.html中的content設定為預設模板。

修改home.html：

<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
        <title>Go Web Programming</title>
    </head>
    <body>
        {{ block "content" . }}
            <h1 style="color: blue;">Hello World!</h1>
        {{ end }}
    </body>
</html>

然後修改handler:

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    rand.Seed(time.Now().Unix())
    t := template.New("test")
    if rand.Intn(10) > 5 {
        t, _ = template.ParseFiles("home.html", "red.html")
    } else {
        t, _ = template.ParseFiles("home.html")
    }
    t.Execute(w,"")
}

當執行else語句塊的時候，發現home.html中要執行名為content的模板，但在ParseFiles()中並沒有解析包含content模板的檔案。於是執行block定義的content模板。而執行非else語句的時候，因為red.html中定義了content，會直接執行red.html中的content。

block通常設定在頂級的根檔案中，例如上面的home.html中。

html/template的上下文感知

對於html/template包，有一個很好用的功能：上下文感知。text/template沒有該功能。

上下文感知具體指的是根據所處環境css、js、html、url的path、url的query，自動進行不同格式的轉義。

例如，一個handler函式的程式碼如下：

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t, _ := template.ParseFiles("test.html")
    content := `I asked: <i>"What`s up?"</i>`
    t.Execute(w, content)
}

上面content是Execute的第二個引數，它的內容是包含了特殊符號的字串。

下面是test.html檔案的內容：

<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
        <title>Go Web Programming</title>
    </head>
    <body>
        <div>{{ . }}</div>
        <div><a href="/{{ . }}">Path</a></div>
        <div><a href="/?q={{ . }}">Query</a></div>
        <div><a onclick="f(`{{ . }}`)">Onclick</a></div>
    </body>
</html>

上面test.html中有4個不同的環境，分別是html環境、url的path環境、url的query環境以及js環境。雖然物件都是{{.}}，但解析執行後的值是不一樣的。如果使用curl獲取原始碼，結果將如下：

<html>

<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
    <title>Go Web Programming</title>
</head>

<body>
    <div>I asked: &lt;i&gt;&#34;What&#39;s up?&#34;&lt;/i&gt;</div>
    <div>
        <a href="/I%20asked:%20%3ci%3e%22What%27s%20up?%22%3c/i%3e">
            Path
        </a>
    </div>
    <div>
        <a href="/?q=I%20asked%3a%20%3ci%3e%22What%27s%20up%3f%22%3c%2fi%3e">
            Query
        </a>
    </div>
    <div>
        <a onclick="f(`I asked: x3cix3ex22Whatx27s up?x22x3c/ix3e`)">
            Onclick
        </a>
    </div>
</body>

</html>

不轉義

上下文感知的自動轉義能讓程式更加安全，比如防止XSS攻擊(例如在表單中輸入帶有<script>...</script>的內容並提交，會使得使用者提交的這部分script被執行)。

如果確實不想轉義，可以進行型別轉換。

type CSS
type HTML
type JS
type URL

轉換成指定個時候，字元都將是字面意義。

例如：

func process(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    t, _ := template.ParseFiles("tmpl.html")
    t.Execute(w, template.HTML(r.FormValue("comment")))
}

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入門示例

關於點”.”和作用域

去除空白

註釋

管道pipeline

變數

條件判斷

range…end迭代

with…end

內建函式和自定義函式

巢狀template：define和template

block塊

html/template的上下文感知

不轉義

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