十次方项目第五天(消息中间件RabbitMQ)

学习目标:

  1. 能够说出消息队列的应用场景以及RabbitMQ的主要概念

  2. 完成RabbitMQ安装以及RabbitMQ三种模式的入门案例

  3. 完成用户注册,能够将消息发送给RabbitMQ

  4. 完成短信微服务,能够接收消息并调用阿里云通信完成短信发送

1 RabbitMQ简介

1.1消息队列中间件简介

消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用耦合,异步消息,流量 削锋等问题实现高性能,高可用,可伸缩和最终一致性[架构] 使用较多的消息队列有 ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ 以下介绍消息队列在实际应用中常用的使用场景:异步处理,应用解耦,流量削锋和消 息通讯四个场景

1.2什么是RabbitMQ

RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。 AMQP :Advanced Message Queue,高级消息队列协议。它是应用层协议的一个开放 标准,为面向消息的中间件设计,基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不 受产品、开发语言等条件的限制。 RabbitMQ 最初起源于金融系统,用于在分布式系统中存储转发消息,在易用性、扩展 性、高可用性等方面表现不俗。具体特点包括: 1.可靠性(Reliability) RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性,如持久化、传输确认、发布确认。 2.灵活的路由(Flexible Routing)

在消息进入队列之前,通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能,RabbitMQ 已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能,可以将多个 Exchange 绑定在一起,也通过插件机制实现自己的 Exchange 。 3.消息集群(Clustering) 多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群,形成一个逻辑 Broker 。 4.高可用(Highly Available Queues) 队列可以在集群中的机器上进行镜像,使得在部分节点出问题的情况下队列仍然可用。 5.多种协议(Multi-protocol) RabbitMQ 支持多种消息队列协议,比如 STOMP、MQTT 等等。 6.多语言客户端(Many Clients) RabbitMQ 几乎支持所有常用语言,比如 Java、.NET、Ruby 等等。 7.管理界面(Management UI) RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面,使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方 面。 8.跟踪机制(Tracing) 如果消息异常,RabbitMQ 提供了消息跟踪机制,使用者可以找出发生了什么。 9.插件机制(Plugin System) RabbitMQ 提供了许多插件,来从多方面进行扩展,也可以编写自己的插件。

1.3架构图与主要概念

1.3.1架构图

1.3.2主要概念

RabbitMQ Server: 也叫broker server,它是一种传输服务。 他的角色就是维护一条 从Producer到Consumer的路线,保证数据能够按照指定的方式进行传输。 Producer: 消息生产者,如图A、B、C,数据的发送方。消息生产者连接RabbitMQ服 务器然后将消息投递到Exchange。 Consumer:消息消费者,如图1、2、3,数据的接收方。消息消费者订阅队列, RabbitMQ将Queue中的消息发送到消息消费者。 Exchange:生产者将消息发送到Exchange(交换器),由Exchange将消息路由到一个 或多个Queue中(或者丢弃)。Exchange并不存储消息。RabbitMQ中的Exchange有 direct、fanout、topic、headers四种类型,每种类型对应不同的路由规则。 Queue:(队列)是RabbitMQ的内部对象,用于存储消息。消息消费者就是通过订阅 队列来获取消息的,RabbitMQ中的消息都只能存储在Queue中,生产者生产消息并最终 投递到Queue中,消费者可以从Queue中获取消息并消费。多个消费者可以订阅同一个 Queue,这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理,而不是每个消费者 都收到所有的消息并处理。 RoutingKey:生产者在将消息发送给Exchange的时候,一般会指定一个routing key, 来指定这个消息的路由规则,而这个routing key需要与Exchange Type及binding key联 合使用才能最终生效。在Exchange Type与binding key固定的情况下(在正常使用时一 般这些内容都是固定配置好的),我们的生产者就可以在发送消息给Exchange时,通过 指定routing key来决定消息流向哪里。RabbitMQ为routing key设定的长度限制为255 bytes。

Connection: (连接):Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server 的。以后我们可以看到,程序的起始处就是建立这个TCP连接。 Channels: (信道):它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行 的。也就是说,一般情况是程序起始建立TCP连接,第二步就是建立这个Channel。 VirtualHost:权限控制的基本单位,一个VirtualHost里面有若干Exchange和 MessageQueue,以及指定被哪些user使用

2 走进RabbitMQ

2.1 RabbitMQ安装与启动

2.1.1 windows环境下的安装

(1)下载并安装 Eralng 配套软件中已提供otp_win64_20.2.exe (以管理员身份运行安装) (2)下载并安装rabbitmq 配套软件中已提供rabbitmq-server-3.7.4.exe。双击安装,注意不要安装在包含中文和 空格的目录下!安装后window服务中就存在rabbitMQ了,并且是启动状态。 (3)安装管理界面(插件) 进入rabbitMQ安装目录的sbin目录,输入命令

 rabbitmq‐plugins enable rabbitmq_management

(4)重新启动服务 (5)打开浏览器,地址栏输入http://127.0.0.1:15672 ,即可看到管理界面的登陆页

输入用户名和密码,都为guest 进入主界面:

最上侧的导航以此是:概览、连接、信道、交换器、队列、用户管理

2.1.2 docker环境下的安装 (1)下载镜像:(此步省略)

docker pull rabbitmq:management

(2)创建容器,rabbitmq需要有映射以下端口: 5671 5672 4369 15671 15672 25672

  • 15672 (if management plugin is enabled)

  • 15671 management监听端口

  • 5672, 5671 (AMQP 0-9-1 without and with TLS)

  • 4369 (epmd) epmd 代表 Erlang 端口映射守护进程

  • 25672 (Erlang distribution)

 docker run ‐di ‐‐name=tensquare_rabbitmq ‐p 5671:5617 ‐p 5672:5672 ‐p
4369:4369 ‐p 15671:15671 ‐p 15672:15672 ‐p 25672:25672 rabbitmq:management

浏览器访问 http://192.168.184.134:15672/#/

2.2 直接模式(Direct)

2.2.1 什么是Direct模式

我们需要将消息发给唯一一个节点时使用这种模式,这是最简单的一种形式。

任何发送到Direct Exchange的消息都会被转发到RouteKey中指定的Queue。 1.一般情况可以使用rabbitMQ自带的Exchange:”"(该Exchange的名字为空字符串,下 文称其为default Exchange)。 2.这种模式下不需要将Exchange进行任何绑定(binding)操作 3.消息传递时需要一个“RouteKey”,可以简单的理解为要发送到的队列名字。 4.如果vhost中不存在RouteKey中指定的队列名,则该消息会被抛弃。

2.2.2 创建队列

做下面的例子前,我们先建立一个叫itcast的队列。

Durability:是否做持久化 Durable(持久) transient(临时) Auto delete : 是否自动删除

2.2.3 代码实现-消息生产者

(1)创建工程rabbitmq_demo,引入amqp起步依赖 ,pom.xml如下:

 
org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐parent
2.0.1.RELEASE



UTF‐
8

UTF‐
8

1.8



org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐amqp


org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐test
test

(2)编写配置文件application.yml

 spring:
rabbitmq:
host: 192.168.184.134

(3)编写启动类

 @SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class);
}
}

(4)编写测试类

 @RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes=Application.class)
public class MqTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
public void testSend(){
rabbitTemplate.convertAndSend("itcast","我要红包");
}
}

运行测试方法 2.2.4 代码实现-消息消费者 (1)编写消息消费者类

 @Component
@RabbitListener(queues="itcast" )
public class Customer1 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("itcast接收到消息:"+message);
}
}

(2)运行启动类,可以在控制台看到刚才发送的消息

2.2.5 测试

开启多个消费者工程,测试运行消息生产者工程,会发现只有一个消费者工程可以接收 到消息。 如何在IDEA中多次启动同一个程序呢? (1)选择IDEA右上角的类名称按钮

(2)选择Edit Configurations

(3)在弹出窗口中取消单例模式 ,点击OK

(4)每次运行前修改application.yml,指定不同的端口

server: port: 9202

运行后在控制台可以看到多个窗口

2.3 分列模式(Fanout)

2.3.1 什么是分列(Fanout)模式

当我们需要将消息一次发给多个队列时,需要使用这种模式。如下图:

任何发送到Fanout Exchange的消息都会被转发到与该Exchange绑定(Binding)的所有 Queue上。 1.可以理解为路由表的模式 2.这种模式不需要RouteKey 3.这种模式需要提前将Exchange与Queue进行绑定,一个Exchange可以绑定多个 Queue,一个Queue可以同多个Exchange进行绑定。 4.如果接受到消息的Exchange没有与任何Queue绑定,则消息会被抛弃。

2.3.2 交换器绑定队列

(1)在queue中添加队列itheima 和kudingyu (2)新建交换器chuanzhi

(3)将itcast 和itheima两个队列绑定到交换器chuanzhi

点击chuanzhi进入交换器管理界面

点击Bindings添加绑定 itheima和kudingyu

2.3.3 代码实现-消息生产者

 @Test
public void testSendFanout(){
rabbitTemplate.convertAndSend("chuanzhi","", "分列模式走起");
}

2.3.4 代码实现-消息消费者 创建消息监听类,用于监听itheima的消息

 @Component
@RabbitListener(queues="itheima" )
public class Customer2 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("itheima接收到消息:"+message);
}
}

创建消息监听类,用于监听kudingyu的消息

 @Component
@RabbitListener(queues="kudingyu" )
public class Customer3 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("kudingyu接收到消息:"+message);
}
}

2.3.5 测试

启动消费者工程,发送消息测试

2.4 主题模式(Topic)

2.4.1 什么是主题模式

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue 上

如上图所示 此类交换器使得来自不同的源头的消息可以到达一个对列,其实说的更明白一点就是模 糊匹配的意思,例如:上图中红色对列的routekey为usa.#,#代表匹配任意字符,但是 要想消息能到达此对列,usa.必须匹配后面的#好可以随意。图中usa.news usa.weather,都能找到红色队列,符号 # 匹配一个或多个词,符号 * 匹配不多不少一个 词。因此 usa.# 能够匹配到 usa.news.XXX ,但是 usa.* 只会匹配到 usa.XXX 。 注: 交换器说到底是一个名称与队列绑定的列表。当消息发布到交换器时,实际上是由你所 连接的信道,将消息路由键同交换器上绑定的列表进行比较,最后路由消息。 任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的 Queue上 1.这种模式较为复杂,简单来说,就是每个队列都有其关心的主题,所有的消息都带有一 个“标题”(RouteKey),Exchange会将消息转发到所有关注主题能与RouteKey模糊匹配的 队列。 2.这种模式需要RouteKey,也许要提前绑定Exchange与Queue。 3.在进行绑定时,要提供一个该队列关心的主题,如“#.log.#”表示该队列关心所有涉及 log的消息(一个RouteKey为”MQ.log.error”的消息会被转发到该队列)。

4.“#”表示0个或若干个关键字,“”表示一个关键字。如“log.”能与“log.warn”匹配,无法 与“log.warn.timeout”匹配;但是“log.#”能与上述两者匹配。 5.同样,如果Exchange没有发现能够与RouteKey匹配的Queue,则会抛弃此消息

2.4.2 创建队列与绑定

(1)新建一个交换器 ,类型选择topic

(2)点击新建的交换器topictest

添加匹配规则,添加后列表如下:

2.4.3 代码实现

编写测试类方法:

 @Test
public void testSendTopic1(){
rabbitTemplate.convertAndSend("topictest","goods.aaa","主题模式");
}

输出结果:itcast接收到消息:主题模式

 @Test
public void testSendTopic2(){

rabbitTemplate.convertAndSend("topictest","article.content.log","主题模
式");
}

输出结果:itheima接收到消息:主题模式

 @Test
public void testSendTopic3(){
rabbitTemplate.convertAndSend("topictest","goods.log","主题模式");
}

输出结果:

itheima接收到消息:主题模式 itcast接收到消息:主题模式 kudingyu接收到消息:主题模式

3 用户微服务-用户注册

3.1 需求分析

注册账号,用手机号注册,填写后发送短信验证码,填写短信验证码正确方可注册成 功。

我们这里所做的实际上就是消息生产者。

3.2 代码生成

(1)使用代码生成器生成用户微服务代码 tensquare_user (2)拷贝到当前工程,并在父工程引入。

(3)修改Application类名称为UserApplication (4)修改application.yml 中的端口为9008 ,url 为

jdbc:mysql://192.168.184.134:3306/tensquare_user?characterEncoding=UTF8

(5)进行浏览器测试

3.3 发送短信验证码

实现思路: 在用户微服务编写API ,生成手机验证码,存入Redis并发送到RabbitMQ

3.3.1 准备工作

(1)因为要用到缓存和消息队列,所以在用户微服务(tensquare_user)引入依赖 redis和amqp的起步依赖。

 
org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐data‐redis


org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐amqp

(2)修改application.yml ,在spring 节点下添加配置

redis: host: 192.168.184.134 rabbitmq: host: 192.168.184.134

3.3.2 代码实现

(1)在UserService中新增方法,用于发送短信验证码

 @Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
/**

  • 发送短信验证码
  • @param mobile 手机号
    */
    public void sendSms(String mobile){
    //1.生成6位短信验证码
    Random random=new Random();
    int max=999999;//最大数
    int min=100000;//最小数
    int code = random.nextInt(max);//随机生成
    if(code code=code+min;
    }
    System.out.println(mobile+"收到验证码是:"+code);
    //2.将验证码放入redis
    redisTemplate.opsForValue().set("smscode_"+mobile, code+"" ,5,
    TimeUnit.MINUTES );//五分钟过期

    //3.将验证码和手机号发动到rabbitMQ中
    Map map=new HashMap();
    map.put("mobile",mobile);
    map.put("code",code+"");
    rabbitTemplate.convertAndSend("sms",map);
    }

(2)UserController新增方法

 /**

  • 发送短信验证码
  • @param mobile
    */
    @RequestMapping(value="/sendsms/{mobile}",method=RequestMethod.POST)
    public Result sendsms(@PathVariable String mobile ){
    userService.sendSms(mobile);
    return new Result(true,StatusCode.OK,"发送成功");
    }

(3)启动微服务,在rabbitMQ中创建名为sms的队列,测试API

3.3 用户注册

(1)UserService增加方法

 /**

  • 增加
  • @param user 用户
  • @param code 用户填写的验证码
    */
    public void add(User user,String code) {
    //判断验证码是否正确
    String syscode =
    (String)redisTemplate.opsForValue().get("smscode_" + user.getMobile());
    //提取系统正确的验证码

if(syscode==null){
throw new RuntimeException("请点击获取短信验证码");
}
if(!syscode.equals(code)){
throw new RuntimeException("验证码输入不正确");
}
user.setId( idWorker.nextId()+"" );
user.setFollowcount(0);//关注数
user.setFanscount(0);//粉丝数
user.setOnline(0L);//在线时长
user.setRegdate(new Date());//注册日期
user.setUpdatedate(new Date());//更新日期
user.setLastdate(new Date());//最后登陆日期
userDao.save(user);
}

(2)UserController增加方法

 /**

  • 用户注册
  • @param user
    */
    @RequestMapping(value="/register/{code}",method=RequestMethod.POST)
    public Result register( @RequestBody User user ,@PathVariable String
    code){

userService.add(user,code);
return new Result(true,StatusCode.OK,"注册成功");
}

4 短信微服务

4.1 需求分析

开发短信发送微服务,从rabbitMQ中提取消息,调用阿里大于短信接口实现短信发 送 。(关于短信阿里大于,我们在前面的电商项目中已经讲解过,故账号申请等环节略 过) 我们这里实际做的就是消息的消费者.

4.2 提取队列中的消息

4.2.1 工程搭建

(1)创建工程模块:tensquare_sms,pom.xml引入依赖

 
org.springframework.boot
spring‐boot‐starter‐amqp

(2)创建application.yml

server: port: 9009 spring: application: name: tensquare‐sms #指定服务名 rabbitmq: host: 192.168.184.134

(3)com.tensquare.sms 包下创建启动类

 @SpringBootApplication
public class SmsApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SmsApplication.class, args);
}
}

4.2.2 消息监听类

(1)创建短信监听类,获取手机号和验证码

 /**

  • 短信监听类
    /
    @Component
    @RabbitListener(queues = "sms")
    public class SmsListener {
    /
    *
    • 发送短信
    • @param message
      */
      @RabbitHandler
      public void sendSms(Map message){
      System.out.println("手机号:"+message.get("mobile"));
      System.out.println("验证码:"+message.get("code"));
      }
      }

(2)运行SmsApplication类,控制台显示手机号和验证码

4.3 发送短信(阿里云通信)

4.3.1 阿里云通信简介

阿里云通信(原名--阿里大于)是 阿里云旗下产品,融合了三大运营商的通信能 力,通过将传统通信业务和能力与互联网相结合,创新融合阿里巴巴生态内容,全力为 中小企业和开发者提供优质服务阿里大于提供包括短信、语音、流量直充、私密专线、 店铺手机号等个性化服务。通过阿里大于打通三大运营商通信能力,全面融合阿里巴巴 生态,以开放 API 及 SDK 的方式向开发者提供通信和数据服务,更好地支撑企业业务发 展和创新服务。

4.3.2 准备工作

(1)在阿里云官网 www.alidayu.com 注册账号 (2)手机下载”阿里云“APP,完成实名认证 (3)登陆阿里云,产品中选择”短信服务“ (4)申请签名 (5)申请模板 (6)创建 accessKey (注意保密!) (7)充值 (没必要充太多,1至2元足矣,土豪请随意~)

4.3.3 代码编写

(1)创建工程模块tensquare_sms,pom.xml引入依赖

 
com.aliyun
aliyun‐java‐sdk‐dysmsapi
1.0.0‐SNAPSHOT


com.aliyun
aliyun‐java‐sdk‐core
3.2.5

(2)修改application.yml ,增加配置

aliyun: sms: accessKeyId: 不告诉你 accessKeySecret: 不告诉你 template_code: SMS_85735065 sign_name: 黑马

(3)创建短信工具类SmsUtil (资源已提供,直接拷贝即可)

 package com.tensquare.sms;
import com.aliyuncs.DefaultAcsClient;
import com.aliyuncs.IAcsClient;
import com.aliyuncs.dysmsapi.model.v20170525.QuerySendDetailsRequest;
import com.aliyuncs.dysmsapi.model.v20170525.QuerySendDetailsResponse;
import com.aliyuncs.dysmsapi.model.v20170525.SendSmsRequest;
import com.aliyuncs.dysmsapi.model.v20170525.SendSmsResponse;
import com.aliyuncs.exceptions.ClientException;
import com.aliyuncs.profile.DefaultProfile;
import com.aliyuncs.profile.IClientProfile;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.core.env.Environment;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**

  • 短信工具类
  • @author Administrator

*/
@Component
public class SmsUtil {
//产品名称:云通信短信API产品,开发者无需替换
static final String product = "Dysmsapi";
//产品域名,开发者无需替换
static final String domain = "dysmsapi.aliyuncs.com";

  @Autowired
  private Environment env;
  // TODO 此处需要替换成开发者自己的AK(在阿里云访问控制台寻找)

  /**
   * 发送短信
   * @param mobile 手机号
   * @param template_code 模板号
   * @param sign_name 签名
   * @param param 参数
   * @return
   * @throws ClientException
   */
  public SendSmsResponse sendSms(String mobile,String

template_code,String sign_name,String param) throws ClientException {
String accessKeyId =env.getProperty("aliyun.sms.accessKeyId");
String accessKeySecret =
env.getProperty("aliyun.sms.accessKeySecret");
//可自助调整超时时间
System.setProperty("sun.net.client.defaultConnectTimeout",
"10000");
System.setProperty("sun.net.client.defaultReadTimeout", "10000");
//初始化acsClient,暂不支持region化
IClientProfile profile = DefaultProfile.getProfile("cn‐hangzhou",
accessKeyId, accessKeySecret);
DefaultProfile.addEndpoint("cn‐hangzhou", "cn‐hangzhou", product,
domain);
IAcsClient acsClient = new DefaultAcsClient(profile);
//组装请求对象‐具体描述见控制台‐文档部分内容
SendSmsRequest request = new SendSmsRequest();
//必填:待发送手机号
request.setPhoneNumbers(mobile);
//必填:短信签名‐可在短信控制台中找到
request.setSignName(sign_name);
//必填:短信模板‐可在短信控制台中找到
request.setTemplateCode(template_code);
//可选:模板中的变量替换JSON串,如模板内容为"亲爱的{code}"时,此处的值为
request.setTemplateParam(param);
//选填‐上行短信扩展码(无特殊需求用户请忽略此字段)
//request.setSmsUpExtendCode("90997");
//可选:outId为提供给业务方扩展字段,最终在短信回执消息中将此值带回给调用

request.setOutId("yourOutId");
//hint 此处可能会抛出异常,注意catch
SendSmsResponse sendSmsResponse =
acsClient.getAcsResponse(request);
return sendSmsResponse;
}
public QuerySendDetailsResponse querySendDetails(String
mobile,String bizId) throws ClientException {
String accessKeyId =env.getProperty("accessKeyId");
String accessKeySecret = env.getProperty("accessKeySecret");
//可自助调整超时时间
System.setProperty("sun.net.client.defaultConnectTimeout",
"10000");
System.setProperty("sun.net.client.defaultReadTimeout", "10000");
//初始化acsClient,暂不支持region化
IClientProfile profile = DefaultProfile.getProfile("cn‐hangzhou",
accessKeyId, accessKeySecret);
DefaultProfile.addEndpoint("cn‐hangzhou", "cn‐hangzhou", product,
domain);
IAcsClient acsClient = new DefaultAcsClient(profile);
//组装请求对象
QuerySendDetailsRequest request = new QuerySendDetailsRequest();
//必填‐号码
request.setPhoneNumber(mobile);
//可选‐流水号
request.setBizId(bizId);
//必填‐发送日期 支持30天内记录查询,格式yyyyMMdd
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
request.setSendDate(ft.format(new Date()));
//必填‐页大小
request.setPageSize(10L);
//必填‐当前页码从1开始计数
request.setCurrentPage(1L);
//hint 此处可能会抛出异常,注意catch
QuerySendDetailsResponse querySendDetailsResponse =
acsClient.getAcsResponse(request);
return querySendDetailsResponse;
}
}

(4)修改消息监听类,完成短信发送

 /**

  • 短信监听类
    */
    @Component
    @RabbitListener(queues = "sms")
    public class SmsListener {
    @Autowired
    private SmsUtil smsUtil;
    @Value("{aliyun.sms.sign_name}")
    private String sign_name;//签名
    @RabbitHandler
    public void sendSms(Map map){
    System.out.println("手机号:"+map.get("mobile"));
    System.out.println("验证码:"+map.get("code"));
    try {
    smsUtil.sendSms(map.get("mobile"),template_code,sign_name,"
    {"number":""+ map.get("code") +""}");
    } catch (ClientException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }

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