【為什么要寫本書 】Go是Google三位大師級(jí)人物Robert Griesemer、Rob Pike及Ken Thompson共同設(shè)計(jì)的一種靜態(tài)類型、編譯型編程語言。它于2009年11月正式開源,一經(jīng)面世就憑借語法簡單、原生支持并發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)庫強(qiáng)大、工具鏈豐富等優(yōu)點(diǎn)吸引了大量開發(fā)者。經(jīng)過十余年演進(jìn)和發(fā)展,Go如今已成為主流云原生編程語言,很多云原生時(shí)代的殺手級(jí)平臺(tái)、中間件、協(xié)議和應(yīng)用都是采用Go語言開發(fā)的,比如Docker、Kubernetes、以太坊、Hyperledger Fabric超級(jí)賬本、新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議IPFS等。
Go是一門特別容易入門的編程語言,無論是剛出校門的新手還是從其他編程語言轉(zhuǎn)過來的老手,都可以在短時(shí)間內(nèi)快速掌握Go語法并編寫Go代碼。但很多Go初學(xué)者的疑問是:Go入門容易,但精進(jìn)難,怎么才能像Go開發(fā)團(tuán)隊(duì)那樣寫出符合Go思維和語言慣例的高質(zhì)量代碼呢?這個(gè)問題引發(fā)了我的思考。在2017年GopherChina大會(huì)上,我以演講的形式初次嘗試回答這個(gè)問題,但鑒于演講的時(shí)長有限,很多內(nèi)容沒能展開,效果不甚理想。而本書正是我對(duì)解答這個(gè)問題所做出的第二次嘗試。
我這次解答的思路有兩個(gè)。
思維層面:寫出高質(zhì)量Go代碼的前提是思維方式的進(jìn)階,即用Go語言的思維寫Go代碼。
實(shí)踐技巧層面:Go標(biāo)準(zhǔn)庫和優(yōu)秀Go開源庫是挖掘符合Go慣用法的高質(zhì)量Go代碼的寶庫,對(duì)其進(jìn)行閱讀、整理和歸納,可以得到一些能夠幫助我們快速進(jìn)階的有效實(shí)踐。
本書正是基于以上思路為想實(shí)現(xiàn)Go精進(jìn)但又不知從何入手的你而寫的。
首屆圖靈獎(jiǎng)得主、著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家Alan J. Perlis曾說過:不能影響到你的編程思維方式的編程語言不值得學(xué)習(xí)和使用。由此可見編程思維對(duì)編程語言學(xué)習(xí)和應(yīng)用的重要性。只有真正領(lǐng)悟了一門編程語言的設(shè)計(jì)哲學(xué)和編程思維,并將其應(yīng)用到日常編程當(dāng)中,你才算真正精通了這門編程語言。
因此,本書將首先帶領(lǐng)大家回顧Go語言的演進(jìn)歷程,一起了解Go語言設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)Go語言時(shí)的所思所想,與他們產(chǎn)生思維上的共鳴,深刻體會(huì)那些看似隨意實(shí)則經(jīng)過深思熟慮的設(shè)計(jì)。
接下來,本書將基于對(duì)Go開發(fā)團(tuán)隊(duì)、Go社區(qū)高質(zhì)量代碼的分析與歸納,從項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和代碼風(fēng)格、基礎(chǔ)語法、函數(shù)、方法、接口、并發(fā)、錯(cuò)誤處理、測試與性能優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)庫、工具鏈等多個(gè)方面,給出改善Go代碼質(zhì)量、寫出符合Go思維和慣例的代碼的箴言。
學(xué)習(xí)了本書中的這些箴言,你將擁有和Go專家一樣的Go編程思維,寫出符合Go慣例風(fēng)格的高質(zhì)量Go代碼,從眾多Go初學(xué)者中脫穎而出,快速實(shí)現(xiàn)從Go編程新手到專家的轉(zhuǎn)變!
【讀者對(duì)象】
本書主要適合以下人員閱讀:
迫切希望在Go語言上精進(jìn)并上升到新層次的Go語言初學(xué)者;
希望寫出更符合Go慣用法的高質(zhì)量代碼的Go語言開發(fā)者;
有Go語言面試需求的在校生或Go語言求職者;
已掌握其他編程語言且希望深入學(xué)習(xí)Go語言的開發(fā)者。
【本書特色】
本書的特色可以概括為以下幾點(diǎn)。
進(jìn)階:精心總結(jié)的編程箴言助你掌握高效Go程序設(shè)計(jì)之道。
高屋建瓴:Go設(shè)計(jì)哲學(xué)與編程思想先行。
深入淺出:原理深入,例子簡明,講解透徹。
圖文并茂:大量圖表輔助學(xué)習(xí),重點(diǎn)、難點(diǎn)輕松掌控。
【如何閱讀本書】
本書內(nèi)容共分為十部分,限于篇幅,分為兩冊(cè)出版,即《Go語言精進(jìn)之路:從新手到高手的編程思想、方法和技巧1》和《Go語言精進(jìn)之路:從新手到高手的編程思想、方法和技巧2》。
其中,第1冊(cè)包含第1~7部分,(本書)
第2冊(cè)包含第8~10部分(請(qǐng)購買第2冊(cè))。
第1部分 熟知Go語言的一切
本部分將帶領(lǐng)讀者穿越時(shí)空,回顧歷史,詳細(xì)了解Go語言的誕生、演進(jìn)以及發(fā)展現(xiàn)狀。通過歸納總結(jié)Go語言的設(shè)計(jì)哲學(xué)和原生編程思維,讓讀者站在語言設(shè)計(jì)者的高度理解Go語言與眾不同的設(shè)計(jì),認(rèn)同Go語言的設(shè)計(jì)理念。
第二部分 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)、代碼風(fēng)格與標(biāo)識(shí)符命名
每種編程語言都有自己慣用的代碼風(fēng)格,而遵循語言慣用風(fēng)格是編寫高質(zhì)量Go代碼的必要條件。本部分詳細(xì)介紹了得到公認(rèn)且廣泛使用的Go項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)布局、代碼風(fēng)格標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識(shí)符命名慣例等。
第三部分 聲明、類型、語句與控制結(jié)構(gòu)
本部分詳述基礎(chǔ)語法層面高質(zhì)量Go代碼的慣用法和有效實(shí)踐,涵蓋無類型常量的作用、定義Go的枚舉常量、零值可用類型的意義、切片原理以及高效的原因、Go包導(dǎo)入路徑的真正含義等。
第四部分 函數(shù)與方法
函數(shù)和方法是Go程序的基本組成單元。本部分聚焦于函數(shù)與方法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),涵蓋init函數(shù)的使用、躋身一等公民行列的函數(shù)有何不同、Go方法的本質(zhì)等。
第五部分 接口
接口是Go語言中的魔法師。本部分聚焦于接口,涵蓋接口的設(shè)計(jì)慣例、使用接口類型的注意事項(xiàng)以及接口類型對(duì)代碼可測試性的影響等。
第六部分 并發(fā)編程
Go以其輕量級(jí)的并發(fā)模型而聞名。本部分詳細(xì)介紹Go基本執(zhí)行單元goroutine的調(diào)度原理、Go并發(fā)模型以及常見并發(fā)模式、Go支持并發(fā)的原生類型channel的慣用模式等內(nèi)容。
第七部分 錯(cuò)誤處理
Go語言十分重視錯(cuò)誤處理,它有著相對(duì)保守的設(shè)計(jì)和顯式處理錯(cuò)誤的慣例。本部分涵蓋Go錯(cuò)誤處理的哲學(xué)以及在這套哲學(xué)下一些常見錯(cuò)誤處理問題的優(yōu)秀實(shí)踐。
書中的源文件可以從https://github.com/bigwhite/GoProgrammingFromBeginnerToMaster下載
【本書分1、2兩冊(cè)。此鏈接為第1冊(cè),包含第1~第7部分內(nèi)容】
●部分 熟知Go語言的一切
第1條 了解Go語言的誕生與演進(jìn)2
1.1 Go語言的誕生2
1.2 Go語言的早期團(tuán)隊(duì)和演進(jìn)歷程4
1.3 Go語言正式發(fā)布并開源4
第2條 選擇適當(dāng)?shù)腉o語言版本6
2.1 Go語言的先祖6
2.2 Go語言的版本發(fā)布?xì)v史7
2.3 Go語言的版本選擇建議11
第3條 理解Go語言的設(shè)計(jì)哲學(xué)12
3.1 追求簡單,少即是多12
3.2 偏好組合,正交解耦15
3.3 原生并發(fā),輕量高效17
3.4 面向工程,自帶電池21
第4條 使用Go語言原生編程思維來寫Go代碼26
4.1 語言與思維來自大師的觀點(diǎn)26
4.2 現(xiàn)實(shí)中的投影27
4.3 Go語言原生編程思維29
●第二部分 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)、代碼風(fēng)格與標(biāo)識(shí)符命名
第5條 使用得到公認(rèn)且廣泛使用的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)32
5.1 Go項(xiàng)目的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)32
5.2 Go語言典型項(xiàng)目結(jié)構(gòu)35
第6條 提交前使用gofmt格式化源碼40
6.1 gofmt:Go語言在解決規(guī)模化問題上的實(shí)踐40
6.2 使用gofmt41
6.3 使用goimports43
6.4 將gofmt/goimports與IDE或編輯器工具集成44
第7條 使用Go命名慣例對(duì)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行命名47
7.1 簡單且一致48
7.2 利用上下文環(huán)境,讓短的名字?jǐn)y帶足夠多的信息53
●第三部分 聲明、類型、語句與
控制結(jié)構(gòu)
第8條 使用一致的變量聲明形式56
8.1 包級(jí)變量的聲明形式56
8.2 局部變量的聲明形式59
第9條 使用無類型常量簡化代碼63
9.1 Go常量溯源63
9.2 有類型常量帶來的煩惱64
9.3 無類型常量消除煩惱,簡化代碼65
第10條 使用iota實(shí)現(xiàn)枚舉常量68
第11條 盡量定義零值可用的類型73
11.1 Go類型的零值73
11.2 零值可用75
第12條 使用復(fù)合字面值作為初值構(gòu)造器78
12.1 結(jié)構(gòu)體復(fù)合字面值79
12.2 數(shù)組/切片復(fù)合字面值80
12.3 map復(fù)合字面值81
第13條 了解切片實(shí)現(xiàn)原理并高效使用83
13.1 切片究竟是什么83
13.2 切片的高級(jí)特性:動(dòng)態(tài)擴(kuò)容87
13.3 盡量使用cap參數(shù)創(chuàng)建切片90
第14條 了解map實(shí)現(xiàn)原理并高效使用92
14.1 什么是map92
14.2 map的基本操作93
14.3 map的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)97
14.4 盡量使用cap參數(shù)創(chuàng)建map103
第15條 了解string實(shí)現(xiàn)原理并高效使用105
15.1 Go語言的字符串類型105
15.2 字符串的內(nèi)部表示110
15.3 字符串的高效構(gòu)造112
15.4 字符串相關(guān)的高效轉(zhuǎn)換115
第16條 理解Go語言的包導(dǎo)入120
16.1 Go程序構(gòu)建過程121
16.2 究竟是路徑名還是包名127
16.3 包名沖突問題130
第17條 理解Go語言表達(dá)式的求值順序132
17.1 包級(jí)別變量聲明語句中的表達(dá)式求值順序133
17.2 普通求值順序136
17.3 賦值語句的求值139
17.4 switch/select語句中的表達(dá)式求值140
第18條 理解Go語言代碼塊與作用域143
18.1 Go代碼塊與作用域簡介143
18.2 if條件控制語句的代碼塊145
18.3 其他控制語句的代碼塊規(guī)則簡介148
第19條 了解Go語言控制語句慣用法及使用注意事項(xiàng)154
19.1 使用if控制語句時(shí)應(yīng)遵循快樂路徑原則154
19.2 for range的避坑指南156
19.3 break跳到哪里去了165
19.4 盡量用case表達(dá)式列表替代fallthrough167
●第四部分 函數(shù)與方法
第20條 在init函數(shù)中檢查包級(jí)變量的初始狀態(tài)170
20.1 認(rèn)識(shí)init函數(shù)170
20.2 程序初始化順序171
20.3 使用init函數(shù)檢查包級(jí)變量的初始狀態(tài)174
第21條 讓自己習(xí)慣于函數(shù)是一等公民179
21.1 什么是一等公民179
21.2 函數(shù)作為一等公民的特殊運(yùn)用183
第22條 使用defer讓函數(shù)更簡潔、更健壯192
22.1 defer的運(yùn)作機(jī)制193
22.2 defer的常見用法194
22.3 關(guān)于defer的幾個(gè)關(guān)鍵問題199
第23條 理解方法的本質(zhì)以選擇
正確的receiver類型206
23.1 方法的本質(zhì)207
23.2 選擇正確的receiver類型208
23.3 基于對(duì)Go方法本質(zhì)的理解巧解難題210
第24條 方法集合決定接口實(shí)現(xiàn)214
24.1 方法集合215
24.2 類型嵌入與方法集合216
24.3 defined類型的方法集合226
24.4 類型別名的方法集合227
第25條 了解變長參數(shù)函數(shù)的妙用230
25.1 什么是變長參數(shù)函數(shù)230
25.2 模擬函數(shù)重載233
25.3 模擬實(shí)現(xiàn)函數(shù)的可選參數(shù)與默認(rèn)參數(shù)236
25.4 實(shí)現(xiàn)功能選項(xiàng)模式238
●第五部分 接口
第26條 了解接口類型變量的內(nèi)部表示246
26.1 nil error值 != nil247
26.2 接口類型變量的內(nèi)部表示248
26.3 輸出接口類型變量內(nèi)部表示的詳細(xì)信息254
26.4 接口類型的裝箱原理258
第27條 盡量定義小接口263
27.1 Go推薦定義小接口263
27.2 小接口的優(yōu)勢265
27.3 定義小接口可以遵循的一些點(diǎn)267
第28條 盡量避免使用空接口作為函數(shù)參數(shù)類型270
第29條 使用接口作為程序水平組合的連接點(diǎn)274
29.1 一切皆組合274
29.2 垂直組合回顧275
29.3 以接口為連接點(diǎn)的水平組合276
第30條 使用接口提高代碼的可測試性281
30.1 實(shí)現(xiàn)一個(gè)附加免責(zé)聲明的電子郵件發(fā)送函數(shù)282
30.2 使用接口來降低耦合283
●第六部分 并發(fā)編程
第31條 優(yōu)先考慮并發(fā)設(shè)計(jì)288
31.1 并發(fā)與并行288
31.2 Go并發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)例290
第32條 了解goroutine的調(diào)度原理299
32.1 goroutine調(diào)度器299
32.2 goroutine調(diào)度模型與演進(jìn)過程300
32.3 對(duì)goroutine調(diào)度器原理的進(jìn)一步理解302
32.4 調(diào)度器狀態(tài)的查看方法305
32.5 goroutine調(diào)度實(shí)例簡要分析307
第33條 掌握Go并發(fā)模型和常見并發(fā)模式315
33.1 Go并發(fā)模型315
33.2 Go常見的并發(fā)模式317
第34條 了解channel的妙用340
34.1 無緩沖channel341
34.2 帶緩沖channel347
34.3 nil channel的妙用354
34.4 與select結(jié)合使用的一些慣用法357
第35條 了解sync包的正確用法359
35.1 sync包還是channel359
35.2 使用sync包的注意事項(xiàng)360
35.3 互斥鎖還是讀寫鎖362
35.4 條件變量365
35.5 使用sync.Once實(shí)現(xiàn)單例模式 368
35.6 使用sync.Pool減輕垃圾回收壓力370
第36條 使用atomic包實(shí)現(xiàn)伸縮性更好的并發(fā)讀取374
36.1 atomic包與原子操作374
36.2 對(duì)共享整型變量的無鎖讀寫375
36.3 對(duì)共享自定義類型變量的無鎖讀寫377
●第七部分 錯(cuò)誤處理
第37條 了解錯(cuò)誤處理的4種策略382
37.1 構(gòu)造錯(cuò)誤值383
37.2 透明錯(cuò)誤處理策略385
37.3 哨兵錯(cuò)誤處理策略385
37.4 錯(cuò)誤值類型檢視策略388
37.5 錯(cuò)誤行為特征檢視策略390
第38條 盡量優(yōu)化反復(fù)出現(xiàn)的if err != nil392
38.1 兩種觀點(diǎn)393
38.2 盡量優(yōu)化395
38.3 優(yōu)化思路395
第39條 不要使用panic進(jìn)行正常的錯(cuò)誤處理405
39.1 Go的panic不是Java的checked exception405
39.2 panic的典型應(yīng)用408
39.3 理解panic的輸出信息412
【以上為本書第1冊(cè)內(nèi)容】
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【以下為第2冊(cè)內(nèi)容,請(qǐng)購買第2冊(cè)】
●第八部分 測試、性能剖析與調(diào)試
第40條 理解包內(nèi)測試與包外測試的差別
40.1 官方文檔的自相矛盾
40.2 包內(nèi)測試與包外測試
第41條 有層次地組織測試代碼
41.1 經(jīng)典模式平鋪
41.2 xUnit家族模式
41.3 測試固件
第42條 優(yōu)先編寫表驅(qū)動(dòng)的測試
42.1 Go測試代碼的一般邏輯
42.2 表驅(qū)動(dòng)的測試實(shí)踐
42.3 表驅(qū)動(dòng)測試的優(yōu)點(diǎn)
42.4 表驅(qū)動(dòng)測試實(shí)踐中的注意事項(xiàng)
第43條 使用testdata管理測試依賴的外部數(shù)據(jù)文件
43.1 testdata目錄
43.2 golden文件慣用法
第44條 正確運(yùn)用fake、stub和mock等輔助單元測試
44.1 fake:真實(shí)組件或服務(wù)的簡化實(shí)現(xiàn)版替身
44.2 stub:對(duì)返回結(jié)果有一定預(yù)設(shè)控制能力的替身
44.3 mock:專用于行為觀察和驗(yàn)證的替身
第45條 使用模糊測試讓潛在bug無處遁形
45.1 模糊測試在挖掘Go代碼的潛在bug中的作用
45.2 go-fuzz的初步工作原理
45.3 go-fuzz使用方法
45.4 使用go-fuzz建立模糊測試的示例
45.5 讓模糊測試成為一等公民
第46條 為被測對(duì)象建立性能基準(zhǔn)
46.1 性能基準(zhǔn)測試在Go語言中是一等公民
46.2 順序執(zhí)行和并行執(zhí)行的性能基準(zhǔn)測試
46.3 使用性能基準(zhǔn)比較工具
46.4 排除額外干擾,讓基準(zhǔn)測試更精確
第47條 使用pprof對(duì)程序進(jìn)行性能剖析
47.1 pprof的工作原理
47.2 使用pprof進(jìn)行性能剖析的實(shí)例
第48條 使用expvar輸出度量數(shù)據(jù),輔助定位性能瓶頸點(diǎn)
48.1 expvar包的工作原理
48.2 自定義應(yīng)用通過expvar輸出的度量數(shù)據(jù)
48.3 輸出數(shù)據(jù)的展示
第49條 使用Delve調(diào)試Go代碼
49.1 關(guān)于調(diào)試,你首先應(yīng)該知道的幾件事
49.2 Go調(diào)試工具的選擇
49.3 Delve調(diào)試基礎(chǔ)、原理與架構(gòu)
49.4 并發(fā)、Coredump文件與掛接進(jìn)程調(diào)試
●第九部分 標(biāo)準(zhǔn)庫、反射與cgo
第50條 理解Go TCP Socket網(wǎng)絡(luò)編程模型
50.1 TCP Socket網(wǎng)絡(luò)編程模型
50.2 TCP連接的建立
50.3 Socket讀寫
50.4 Socket屬性
50.5 關(guān)閉連接
第51條 使用net/http包實(shí)現(xiàn)安全通信
51.1 HTTPS:在安全傳輸層上運(yùn)行的HTTP協(xié)議
51.2 HTTPS安全傳輸層的工作機(jī)制
51.3 非對(duì)稱加密和公鑰證書
51.4 對(duì)服務(wù)端公鑰證書的校驗(yàn)
51.5 對(duì)客戶端公鑰證書的校驗(yàn)
第52條 掌握字符集的原理和字符 編碼方案間的轉(zhuǎn)換
52.1 字符與字符集
52.2 Unicode字符集的誕生與UTF-8編碼方案
52.3 字符編碼方案間的轉(zhuǎn)換
第53條 掌握使用time包的正確方式
53.1 時(shí)間的基礎(chǔ)操作
53.2 時(shí)間的格式化輸出
53.3 定時(shí)器的使用
第54條 不要忽略對(duì)系統(tǒng)信號(hào)的處理
54.1 為什么不能忽略對(duì)系統(tǒng)信號(hào)的處理
54.2 Go語言對(duì)系統(tǒng)信號(hào)處理的支持
54.3 使用系統(tǒng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)程序的優(yōu)雅退出
第55條 使用crypto下的密碼學(xué)包構(gòu)建安全應(yīng)用
55.1 Go密碼學(xué)包概覽與設(shè)計(jì)原則
55.2 分組密碼算法
55.3 公鑰密碼
55.4 單向散列函數(shù)
55.5 消息認(rèn)證碼
55.6 數(shù)字簽名
55.7 隨機(jī)數(shù)生成
第56條 掌握bytes包和strings包的基本操作
56.1 查找與替換
56.2 比較
56.3 分割
56.4 拼接
56.5 修剪與變換
56.6 快速對(duì)接I/O模型
第57條 理解標(biāo)準(zhǔn)庫的讀寫模型
57.1 直接讀寫字節(jié)序列
57.2 直接讀寫抽象數(shù)據(jù)類型實(shí)例
57.3 通過包裹類型讀寫數(shù)據(jù)
第58條 掌握unsafe包的安全使用模式
58.1 簡潔的unsafe包
58.2 unsafe包的典型應(yīng)用
58.3 正確理解unsafe.Pointer與uintptr
58.4 unsafe.Pointer的安全使用模式
第59條 謹(jǐn)慎使用reflect包提供的反射能力
59.1 Go反射的三大法則
59.2 反射世界的入口
59.3 反射世界的出口
59.4 輸出參數(shù)、interface{}類型變量及反射對(duì)象的可設(shè)置性
第60條 了解cgo的原理和使用開銷
60.1 Go調(diào)用C代碼的原理
60.2 在Go中使用C語言的類型
60.3 在Go中鏈接外部C庫
60.4 在C中使用Go函數(shù)
60.5 使用cgo的開銷
60.6 使用cgo代碼的靜態(tài)構(gòu)建
●第十部分 工具鏈與工程實(shí)踐
第61條 使用module管理包依賴
61.1 Go語言包管理演進(jìn)回顧
61.2 Go module:Go包依賴管理的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
61.3 Go module代理
61.4 升級(jí)module的主版本號(hào)
第62條 構(gòu)建小Go程序容器鏡像
62.1 鏡像:繼承中的創(chuàng)新
62.2 鏡像是個(gè)筐:初學(xué)者的認(rèn)知
62.3 理性回歸:builder模式的崛起
62.4 像賽車那樣減重:追求小鏡像
62.5 要有光:對(duì)多階段構(gòu)建的支持
第63條 自定義Go包的導(dǎo)入路徑
63.1 govanityurls
63.2 使用govanityurls
第64條 熟練掌握Go常用工具
64.1 獲取與安裝
64.2 包或module檢視
64.3 構(gòu)建
64.4 運(yùn)行與診斷
64.5 格式化與靜態(tài)代碼檢查
64.6 重構(gòu)
64.7 查看文檔
64.8 代碼導(dǎo)航與洞察
第65條 使用go generate驅(qū)動(dòng)代碼生成驅(qū)動(dòng)器
65.2 go generate的工作原理
65.3 go generate的應(yīng)用場景
第66條 牢記Go的常見陷阱
66.1 語法規(guī)范類
66.2 標(biāo)準(zhǔn)庫類
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