实践是最好的学习方式
零基础通过开发Web服务学习Go语言
本文适合有一定编程基础，但是没有Go语言基础的同学。
也就是俗称的“骗你”学Go语言系列。
这是一个适合阅读的系列，我希望您能够在车上、厕所、餐厅都阅读它，涉及代码的部分也是精简而实用的。
学习需要动机
Go语言能干什么？为什么要学习Go语言？
本系列文章，将会以编程开发中需求最大、应用最广的Web开发为例，一步一步的学习Go语言。当看完本系列，您能够清晰的了解Go语言Web开发的基本原理，您会惊叹于Go语言的简洁、高效和新鲜。
结果反馈才能让你记住
《刻意练习》一书中说，学习需要及时反馈结果，才能提高学习体验。
本系列文章的每一节，都会包含一段可运行的有效代码，跟着内容一步一步操作，你可以在你自己的计算机上体验每一句代码的作用。
不要学习不需要的东西
文章围绕范例为核心，介绍知识点。文中不罗列语法和关键字，当您还不知道它们用来干什么时，反而会干扰您的注意力。
希望您在阅读本系列文章后，对Go语言产生更多的学习欲望，成为一名合格的Gopher
Gopher:原译是囊地鼠，也就是Go语言Logo的那个小可爱；这里特指Go程序员给自己的昵称。
如何10分钟搭建Go开发环境
1.下载Go语言安装文件
访问Go语言官方网站下载页面:
golang.org/dl
可以看到官网提供了Microsoft Windows、Apple MacOS、Linux和Source下载。
直接下载对应操作系统的安装包。
2.和其他软件一样，根据提示安装
3.配置环境变量
在正式使用Go编写代码之前，还有一个重要的“环境变量”需要配置：“$GOPATH”
GOPATH环境变量指定工作区的位置。如果没有设置GOPATH，则假定在Unix系统上为
$HOME/go，在Windows上为%USERPROFILE%\go。如果要将自定义位置用作工作空间，可以设置GOPATH环境变量。
GOPATH环境变量是用于设置Go编译可以执行文件、包源码以及依赖包所必要的工作目录路径，Go1.11后，新的木块管理虽然可以不再依赖 $GOPATH/src，但是依然需要使用 $GOPATH/pkg 路径来保存依赖包。
首先，创建好一个目录用作GOPATH目录
然后设置环境变量 GOPATH:
Linux & MacOS:
导入环境变量
$ export GOPATH=$YOUR_PATH/go
保存环境变量
$ source ~/.bash_profile
Windows:
控制面板->系统->高级系统设置->高级->环境变量设置
GOPATH所指定的目录会生成3个子目录：
- bin：存放
go install编译的可执行二进制文件 - pkg：存放
go install编译后的包文件，就会存放在这里 - src：存放
go get命令下载的源码包文件
4.检查环境
打开命令行工具，运行
$ go env
如果你看到类似这样的结果，说明Go语言环境安装完成.
GOARCH="amd64"
GOBIN=""
GOCACHE="/Users/zeta/Library/Caches/go-build"
GOEXE=""
GOFLAGS=""
GOHOSTARCH="amd64"
GOHOSTOS="darwin"
GOOS="darwin"
GOPATH="/Users/zeta/workspace/go"
GOPROXY="https://goproxy.io"
GORACE=""
GOROOT="/usr/local/go"
GOTMPDIR=""
GOTOOLDIR="/usr/local/go/pkg/tool/darwin_amd64"
GCCGO="gccgo"
CC="clang"
CXX="clang++"
CGO_ENABLED="1"
GOMOD=""
CGO_CFLAGS="-g -O2"
CGO_CPPFLAGS=""
CGO_CXXFLAGS="-g -O2"
CGO_FFLAGS="-g -O2"
CGO_LDFLAGS="-g -O2"
PKG_CONFIG="pkg-config"
GOGCCFLAGS="-fPIC -m64 -pthread -fno-caret-diagnostics -Qunused-arguments -fmessage-length=0 -fdebug-prefix-map=/var/folders/7v/omg2000000000000019/T/go-build760324613=/tmp/go-build -gno-record-gcc-switches -fno-common"
复制代码5.选择一款趁手的编辑器或IDE
现在很多通用的编辑器或IDE都支持Go语言比如
- Atom
- Visual Studio Code
- Sublime Text2
- ItelliJ Idea
Go语言专用的IDE有
- LiteIDE
- Goland
专用的IDE无论是配置和使用都比通用编辑器/IDE的简单许多，但是我还是推荐大家使用通用编辑器/IDE，因为在开发过程中肯定会需要编写一些其他语言的程序或脚本，专用IDE在其他语言编写方面较弱，来回切换不同的编辑器/IDE窗口会很低效。
另外，专用IDE提供很多高效的工具，在编译、调试方面都很方便，但是学习阶段，建议大家手动执行命令编译、调试，有利于掌握Go语言。
四行代码的Hello World！所能表达出来的核心
命令行代码仅适用于Linux和MacOS系统，Windows根据说明在视窗下操作即可。
1.创建项目
创建一个文件夹，进入该文件夹
$ mkdir gowebserver && cd gowebserver
新建一个文件 main.go
$ touch main.go
2. 用编辑器打开文件，并输入以下代码：
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("Hello, 世界")
}
复制代码3.打开命令行终端，输入以下命令
$ go run main.go
看到终端会输出：
Hello, 世界
第一个Go代码就完成了
这是一个很简单的Hello World，但是包含了Go语言编程的许多核心元素，接下来就详细讲解。
解读知识点: 包 与 函数
package申明包 & import导入包
Go程序是由包构成的。
代码的第一行, 申明程序自己的包，用 package 关键字。package关键字必须是第一行出现的代码。
范例代码中，申明的本包名 main
在代码中第二行, 导入“fmt”包, 使用 import 关键字。默认情况下，导入包的包名与导入路径的最后一个元素一致，例如 import "math/rand"，在代码中使用这个包时，直接使用rand，例如 rand.New()
导入包的写法可以多行,也可以“分组”, 例如:
import "fmt"
import "math/rand"
复制代码或者 分组
import (
"fmt"
"math/rand"
)
复制代码fmt包是Go语言内建的包,作用是输出打印。
func关键字：定义函数
func是function的缩写, 在Go语言中是定义函数的关键字。
func定义函数的格式为：
func 函数名(参数1 类型,参数2 类型){
函数体
}
复制代码本例中定义了一个main函数。main函数没有参数。 然后在main函数体里调用fmt包的Println函数，在控制台输出字符串 “Hello, 世界”
所有Go语言的程序的入口都是main包下的main函数 main.main()，所以每一个可执行的Go程序都应该有一个main包和一个main函数。
我们已经介绍了九牛一毛中的一毛，接下来正式通过搭建一个简单的Web服务学习Go语言
0依赖，创建一个Web服务
先从代码开始
打开之前创建好的main.go文件，修改代码如下:
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func myWeb(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "这是一个开始")
}
func main() {
http.HandleFunc("/", myWeb)
fmt.Println("服务器即将开启，访问地址 http://localhost:8080")
err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
if err != nil {
fmt.Println("服务器开启错误: ", err)
}
}
复制代码保存文件，然后在命令行工具下输入命令，运行程序
$ go run main.go
这时候，你会看到用 fmt.Println打印出来的提示，在浏览器中访问 http://localhost:8080你将访问到一个页面，显示 "这是一个开始"
解读
我们从程序运行的顺序去了解它的工作流程
首先，定义package main，然后导入包。
这里，导入了一个新的包 net/http，这个包是官方的，实现http客户端和服务端的各种功能。Go语言开发Web服务的所有功能就是基于这个包（其他第三方的Go语言Web框架也都基于这个包，没有例外）
先看main函数里发生了什么
第一句，匹配路由和处理函数
http.HandleFunc("/", myWeb)
调用http包的HandleFunc方法，匹配一个路由到一个处理函数myWeb。
这句代码的意思是，当通过访问地址 http://localhost/ 时，就等同于调用了 myWeb 函数。
第二句，用fmt在控制台打印一句话，纯属提示。
第三句，开启服务并且监听端口
err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
复制代码在这句，调用了http包中的ListenAndServe函数，该函数有两个参数，第一个是指定监听的端口号，第二个是指定处理请求的handler，通常这个参数填nil，表示使用默认的ServeMux作为handler。
什么是nil？
nil就是其他语言里的null。
什么是handler?什么是ServeMux？ ServeMux就是一个HTTP请求多路由复用器。它将每个传入请求的URL与已注册模式的列表进行匹配，并调用与URL最匹配的模式的处理程序。 很熟悉吧？还记得前面的
http.HandleFunc吗？他就是给http包中默认的ServeMux（DefaultServeMux）添加URL与处理函数匹配。 通常都是使用http包中的默认ServeMux，所以在http.ListenAndServe函数的第二个参数提供nil就可以了
ListenAndServe函数会一直监听，除非强制退出或者出现错误。
如果这句开启监听出现错误，函数会退出监听并会返回一个error类型的对象，因此用err变量接收返回对象。紧接着，判断err是否为空，打印出错误内容，程序结束。
这里有两个Go语言知识点
1.定义变量
Go语言是静态语言，需要定义变量，定义变量用关键字var
var str string = "my string"
//^ ^ ^
//关键字 变量名 类型
复制代码Go还提了一种简单的变量定义方式:=，自动根据赋值的对象定义变量类型，用起来很像脚本语言：
str := "my string"
复制代码2.错误处理
if err != nil{
//处理....
}
复制代码在Go语言中，这是很常见的错误处理操作，另一种panic异常，官方建议不要使用或尽量少用，暂不做介绍，先从err开始。
Go语言中规定，如果函数可能出现错误，应该返回一个error对象，这个对象至少包含一个Error()方法错误信息。
因此，在Go中，是看不到try/catch语句的，函数使用error传递错误，用if语句判断错误对象并且处理错误。
3. if 语句
与大多数语言使用方式一样，唯一的区别是，表达式不需要()包起来。
另外，Go语言中的if可以嵌入一个表达式，用;号隔开，例如范例中的代码可以改为：
if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
fmt.Println("服务器开启错误: ", err)
}
复制代码err这个变量的生命周期只在if块中有效。
请求处理 myWeb函数
在main函数中，用http.HandleFunc将 myWeb与路由/匹配在一起。
HandleFunc函数定义了两个参数w,r，参数类型分别是http.ResponseWriter和*http.Request，w是响应留写入器，r是请求对象的指针。
响应流写入器 w: 用来写入http响应数据
请求对象 * r: 包含了http请求所有信息，注意，这里使用了指针，在定义参数时用*标记类型，说明这个参数需要的是这个类型的对象的指针。
当有请求路径/，请求对象和响应流写入器被传递给myWeb函数，并由myWeb函数负责处理这次请求。
Go语言中红的指针： 在Go语言中 除了map、slice、chan 其他函数传参都是值传递，所以，如果需要达到引用传递的效果，通过传递对象的指针实现。在Go语言中，取对象的指针用&，取值用*，例如：
mystring := "hi"
//取指针
mypointer := &mystring
//取值
mystring2 := *mypointer
fmt.Println(mystring,mypointer,mystring2)
复制代码把这些代码放在main函数里，$ go run main.go运行看看
myWeb函数体
fmt.Fprintf(w, "这是一个开始")
复制代码再一次遇到老熟人fmt，这次使用他的Fprintf函数将字符串“这是一个开始”,写入到w响应流写入器对象。w响应流写入器里写入的内容最后会被Response输出到用户浏览器的页面上。
总结一下，从编码到运行，你和它都干了些什么：
- 定义一个函数myWeb，接收参数 响应流写入器和请求对象两个参数
- 在main函数中，在默认的ServeMux中将路由/与myWeb绑定
- 运行默认的ServeMux监听本地8080端口
- 访问本地8080端口
/路由 - http将请求对象和响应写入器都传递给myWeb处理
- myWeb向响应流中写入一句话，结束这次请求。
虽然代码很少很少，但是这就是一个最基本的Go语言Web服务程序了。
Web互动第一步，Go http 获得请求参数
还是先从代码开始
打开main.go文件，修改myWeb函数，如下:
func myWeb(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
r.ParseForm() //它还将请求主体解析为表单，获得POST Form表单数据，必须先调用这个函数
for k, v := range r.URL.Query() {
fmt.Println("key:", k, ", value:", v[0])
}
for k, v := range r.PostForm {
fmt.Println("key:", k, ", value:", v[0])
}
fmt.Fprintln(w, "这是一个开始")
}
复制代码运行程序
$ go run main.go
然后用任何工具（推荐Postman）提交一个POST请求，并且带上URL参数，或者在命令行中用cURL提交
curl --request POST \
--url 'http://localhost:8080/?name=zeta' \
--header 'cache-control: no-cache' \
--header 'content-type: application/x-www-form-urlencoded' \
--data description=hello
复制代码页面和终端命令行工具会答应出以下内容：
key: name , value: zeta
key: description , value: hello
复制代码解读
http请求的所有内容，都保存在http.Request对象中，也就是myWeb获得的参数 r 。
首先，调用r.ParseForm()，作用是填充数据到 r.Form 和 r.PostForm
接下来，分别循环获取遍历打印出 r.URL.Query() 函数返回的值 和 r.PostForm 值里的每一个参数。
r.URL.Query() 和 r.PostForm 分别是URL参数对象和表单参数对象 ，它们都是键值对值，键的类型是字符串string，值的类型是string数组。
在http协议中，无论URL和表单，相同名称的参数会组成数组。
循环遍历：for...range
Go语言的循环只有for关键字，以下是Go中4种for循环
//无限循环，阻塞线程，用不停息，慎用！
for{
}
//条件循环，如果a
for a < b{
}
//表达式循环，设i为0，i小于10时循环，每轮循环后i增加1
for i:=0; i<10; i++{
}
//for...range 遍历objs，objs必须是map、slice、chan类型
for k, v := range objs{
}
复制代码 前3种，循环你可以看作条件循环的变体（无限循环就是无条件的循环）。
本例种用到的是 for...range 循环，遍历可遍历对象，并且每轮循环都会将键和值分别赋值给变量 k 和 v
我们页面还是只是输出一句“这是一个开始”。我们需要一个可以见人的页面，这样可以不行
你也许也想到了，是不是可以在输出时，硬编码HTML字符串？当然可以，但是Go http包提供了更好的方式，HTML模版。
接下来，我们就用HTML模版做一个真正的页面出来
动态响应数据给访客，Go http HTML模版+数据绑定
读取HTML模版文件，用数据替换掉对应的标签，生成完整的HTML字符串，响应给浏览器，这是所有Web开发框架的常规操作。Go也是这么干的。
Go html包提供了这样的功能：
"html/template"
从代码开始
main函数不变，增加导入html/template包，然后修改myWeb函数，如下：
import (
"fmt"
"net/http"
"text/template" //导入模版包
)
func myWeb(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
t := template.New("index")
t.Parse("Hi,{{.name}},{{.someStr}}")
data := map[string]string{
"name": "zeta",
"someStr": "这是一个开始",
}
t.Execute(w, data)
// fmt.Fprintln(w, "这是一个开始")
}
复制代码在命令行中运行 $ go run main.go ，访问 http://localhost:8080
看，{{.name}}和{{.someStr}} 被替换成了 zeta和这是一个开始。并且，不再使用fmt.Fprintln函数输出数据到Response了
但是...这还是在代码里硬编码HTML字符串啊...
别着急，template包可以解析文件，继续修改代码：
- 根目录下创建一个子目录存放模版文件 templates, 然后进入目录创建一个文件
index.html，并写入一些HTML代码 (我不是个好前端)
<html>
<head>head>
<body>
<div>Hello {{.name}}div>
<div>{{.someStr}}div>
body>
html>
复制代码- 修改
myWeb函数
func myWeb(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
//t := template.New("index")
//t.Parse("Hi,{{.name}},{{.someStr}}")
//将上两句注释掉，用下面一句
t, _ := template.ParseFiles("./templates/index.html")
data := map[string]string{
"name": "zeta",
"someStr": "这是一个开始",
}
t.Execute(w, data)
// fmt.Fprintln(w, "这是一个开始")
}
复制代码
在运行一下看看，页面按照HTML文件的内容输出了，并且{{.name}}和{{.someStr}}也替换了，对吧？
解读
可以看到，template包的核心功能就是将HTML字符串解析暂存起来，然后调用Execute的时候，用数据替换掉HTML字符串中的{{}}里面的内容
在第一个方式中 t:=template.New("index") 初始化一个template对象变量，然后用调用t.Parse函数解析字符串模版。
然后，创建一个map对象，渲染的时候会用到。
最后，调用t.Execute函数，不仅用数据渲染模版，还替代了fmt.Fprintln函数的工作，将输出到Response数据流写入器中。
第二个方式中，直接调用 template包的ParseFiles函数，直接解析相对路径下的index.html文件并创建对象变量。
知识点
本节出现了两个新东西 map类型 和 赋值给“_”
map类型
map类型: 字典类型（键值对），之前的获取请求参数章节中出现的 url/values类型其实就是从map类型中扩展出来的
map的初始化可以使用make：
var data = make(map[string]string)
data = map[string]string{}
复制代码
make是内置函数，只能用来初始化 map、slice 和 chan，并且make函数和另一个内置函数new不同点在于，它返回的并不是指针，而只是一个类型。
map赋值于其他语言的字典对象相同，取值有两种方式，请看下面的代码：
data["name"]="zeta" //赋值
name := data["name"] //方式1.普通取值
name,ok := data["name"] //方式2.如果不存在name键，ok为false
复制代码
代码中的变量ok，可以用来判断这一项是否设置过，取值时如果项不存在，是不会异常的，取出来的值为该类型的零值，比如 int类型的值，不存在的项就为0；string类型的值不存在就为空字符串，所以通过值是否为0值是不能判断该项是否设置过的。 ok，会获得true 或者 false，判断该项是否设置过，true为存在，false为不存在于map中。
Go中的map还有几个特点需要了解：
map的项的顺序是不固定的，每次遍历排列的顺序都是不同的，所以不能用顺序判断内容map可以用for...range 遍历map在函数参数中是引用传递（Go语言中，只有map、slice、chan是引用传递，其他都是值传递）
赋值给 “_”
Go有一个特点，变量定义后如果没使用，会报错，无法编译。一般情况下没什么问题，但是极少情况下，我们调用函数，但是并不需要使用返回值，但是不使用，又无法编译，怎么办？
"_" 就是用来解决这个问题的，_用来丢弃函数的返回值。比如本例中，template.ParseFiles("./templates/index.html") 除了返回模版对象外，还会返回一个error对象，但是这样简单的例子，出错的可能性极小，所以我不想处理error了，将error返回值用“_”丢弃掉。
注意注意注意：在实际项目中，请不要丢弃error，任何意外都是可能出现的，丢弃error会导致当出现罕见的意外情况时，非常难于Debug。所有的error都应该要处理，至少写入到日志或打印到控制台。（切记，不要丢弃 error ，很多Gopher们在这个问题上有大把的血泪史）
OK，到目前为止，用Go语言搭建一个简单的网页的核心部分就完成了。
等等 .js、.css、图片怎么办？
对。例子里的模版全是HTML代码，一个漂亮的网页还必须用到图片、js脚本和css样式文件，可是...和PHP不同，请求路径是通过HandleFunc匹配到处理函数的，难道要把js、css和图片都通过函数输出后，再用HandleFunc和URL路径匹配？
处理好js、css和图片，才能做漂亮的网页，Go http静态文件的处理办法
以在index.html文件里引用一个index.js文件为例。
从代码开始
func main() {
http.HandleFunc("/", myWeb)
//指定相对路径./static 为文件服务路径
staticHandle := http.FileServer(http.Dir("./static"))
//将/js/路径下的请求匹配到 ./static/js/下
http.Handle("/js/", staticHandle)
fmt.Println("服务器即将开启，访问地址 http://localhost:8080")
err := http.ListenAndServe(":8080", nil)
if err != nil {
fmt.Println("服务器开启错误: ", err)
}
}
复制代码
在项目的根目录下创建static目录，进入static目录，创建js目录，然后在js目录里创建一个index.js文件。
alert("Javascript running...");
复制代码
打开之前的index.html文件,在后面加上
运行 $ go run main.go，访问 http://localhost:8080，页面会弹出提示框。
解读
页面在浏览器中运行时，当运行到/js/index.js这个路径
程序检查到第一层路由匹配/js/，于是用文件服务处理这次请求，匹配到程序运行的路径下相对路径./static/js。
匹配的设置是 main.go文件中这两句
//指定相对路径./static 为文件服务路径
staticHandle := http.FileServer(http.Dir("./static"))
//将/js/路径下的请求匹配到 ./static/js/下
http.Handle("/js/", staticHandle)
复制代码
也可以写成一句，更容易理解
//浏览器访问/js/ 将会以静态文件形式访问目录 ./static/js
http.Handle("/js/", http.FileServer(http.Dir("./static")))
复制代码
很简单...但是，可能还是不满足需求，因为, 如果
http.Handle("/js/", http.FileServer(http.Dir("./static"))) 对应到 ./static/js
http.Handle("/css/", http.FileServer(http.Dir("./static"))) 对应到 ./static/css
http.Handle("/img/", http.FileServer(http.Dir("./static"))) 对应到 ./static/img
http.Handle("/upload/", http.FileServer(http.Dir("./static"))) 对应到 ./static/upload
这样所有请求的路径都必须匹配一个static目录下的子目录。
如果，我就想访问static目录下的文件，或者，js、css、img、upload目录就在项目根目录下怎么办？
http包下，还提供了一个函数 http.StripPrefix 剥开前缀，如下：
//http.Handle("/js/", http.FileServer(http.Dir("./static")))
//加上http.StripPrefix 改为 ：
http.Handle("/js/", http.StripPrefix("/js/", http.FileServer(http.Dir("./static"))))
复制代码
这样，浏览器中访问/js/时，直接对应到./static目录下，不需要再加一个/js/子目录。
所以，如果需要再根目录添加多个静态目录，并且和URL的路径匹配，可以这样：
http.Handle("/js/", http.StripPrefix("/js/", http.FileServer(http.Dir("./js")))) 对应到 ./js
http.Handle("/css/", http.StripPrefix("/css/", http.FileServer(http.Dir("./css")))) 对应到 ./css
http.Handle("/img/", http.StripPrefix("/img/", http.FileServer(http.Dir("./img")))) 对应到 ./img
http.Handle("/upload/", http.StripPrefix("/upload/", http.FileServer(http.Dir("./upload")))) 对应到 ./upload
到这里，一个从流程上完整的Web服务程序就介绍完了。
整理一下，一个Go语言的Web程序基本的流程：
- 定义请求处理函数
- 用http包的HandleFunc匹配处理函数和路由
- ListenAndServe开启监听
当有http请求时：
- http请求到监听的的端口
- 根据路由将请求对象和响应写入器传递给匹配的处理函数
- 处理函数经过一番操作后，将数据写入到响应写入器
- 响应给请求的浏览器
最后编译程序
之前调试都使用的是 go run 命令运行程序。
您会发现，每次运行go run都会重新编译源码，如何将程序运行在没有Go环境的计算机上？
使用 go build 命令，它会编译源码，生成可执行的二进制文件。
最简单的 go build 命令什么参数都不用加，它会自动查找目录下的main包下的main()函数，然后依次查找依赖包编译成一个可执行文件。
其他依赖文件的相对路径需要和编译成功后的可执行文件一致，例如范例中的templates文件夹和static文件夹。
默认情况下，go build会编译为和开发操作系统对应的可执行文件，如果要编译其他操作系统的可执行文件，需要用到交叉编译。
例如将Linux和MacOSX系统编译到windows
GOOS=windows GOARCH=amd64 go build
在Windows上需要使用SET命令, 例如在Windows上编译到Linux系统
SET GOOS=linux
SET GOARCH=amd64
go build main.go
复制代码
结语，学到了什么？还要学什么？
学到了什么？
- 快速简单搭建Go开发环境
- 导入包、申明包
- func 定义函数
- 变量的申明方法
- Go语言的异常处理
- for循环
- map类型
- 用http包，编写一个网站程序
本系列内容很少，很简洁，希望您能对Go多一点点了解，对Go多增加一点点兴趣。
没有涉及的其他知识
还有很多内容成为一个合格的Gopher必须要了解的知识
- struct 结构体
- 给struct定义方法
- interface 接口定义和实现
- chan类型
- slice类型
- goroutine
- panic处理
以后的文章中会涉及更多关于Go语言编程的内容
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