PagerAdapter深度解析和实践优化

目录介绍

  • 01.PagerAdapter简单介绍
  • 02.PagerAdapter抽象方法
  • 03.PagerAdapter原理介绍
  • 04.PagerAdapter缓存和销毁
  • 05.自定义PagerAdapter
  • 06.PagerAdapter两个子类
  • 07.三种Adapter的总结

00.ViewPager相关

  • ViewPager懒加载:https://juejin.im/post/5d37bb8df265da1b8b2ba01a
  • 这篇博客是接着上一篇继续分析和实践优化的。

01.PagerAdapter简单介绍

  • 使用场景
    • 轮播图:ViewPager+自定义PagerAdapter
    • fragment:TabLayout+ViewPager+FragmentPagerAdapter+Fragment

02.PagerAdapter抽象方法

  • 子类继承PagerAdapter需要实现方法说明
    • Object instantiateItem(ViewGroup container, int position)
      • 一句话:要显示的页面或需要缓存的页面,会调用这个方法进行布局的初始化。
      • 这个方法是ViewPager需要加载某个页面时调用,container就是ViewPager自己,position页面索引;
      • 我们需要实现的是添加一个view到container中,然后返回一个跟这个view能够关联起来的对象,这个对象可以是view自身,也可以是其他对象(比如FragmentPagerAdapter返回的就是一个Fragment),关键是在isViewFromObject能够将view和这个object关联起来
    • void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object)
      • 一句话:当ViewPager需要销毁一个页面时调用,我们需要将position对应的view从container中移除。
      • 这时参数除了position就只有object,其实就是上面instantiateItem方法返回的对象,这时要通过object找到对应的View,然后将其移除掉,如果你的instantiateItem方法返回的就是View,这里就直接强转成View移除即可:container.removeView((View) object);如果不是,一般会自己创建一个List缓存view列表,然后根据position从List中找到对应的view移除;(当然你也可以不移除,内存泄漏)。
      • FragmentPagerAdapter的实现是:mCurTransaction.detach((Fragment)object),其实也就是将fragemnt的view从container中移除
    • isViewFromObject(View view, Object object)
      • 一句话:这个方法用于判断是否由对象生成界面,官方建议直接返回 return view == object;。
      • 从名称理解起来像是判断view是否来自object,跟进一步解释应该是上面instantiateItem方法中
      • 向container中添加的view和方法返回的对象两者之间一对一的关系;因为在ViewPager内部有个方法叫infoForChild,
      • 这个方法是通过view去找到对应页面信息缓存类ItemInfo(内部调用了isViewFromObject),如果找不到,说明这个view是个野孩子,ViewPager会认为不是Adapter提供的View,所以这个View不会显示出来;
      • 总结一下:isViewFromObject 方法是让view和object(内部为ItemInfo)一一对应起来
    • int getItemPosition(Object object)
      • 改方法是判断当前object对应的View是否需要更新,在调用notifyDataSetChanged时会间接触发该方法,
      • 如果返回POSITION_UNCHANGED表示该页面不需要更新,如果返回POSITION_NONE则表示该页面无效了,需要销毁并触发destroyItem方法(并且有可能调用instantiateItem重新初始化这个页面)

02.PagerAdapter原理介绍

  • ViewPager+PagerAdapter的合作关系:
    • ViewPager来控制一页界面构造和销毁的时机,使用回调来通知PagerAdapter具体做什么,PagerAdapter只需要按照相应的步骤做。当然为了使用得更好、提供更多的功能,又建议了使用View的回收工作和管理工作,同时提供当数据改变时的界面刷新工作。
  • instantiateItem(ViewGroup, int):
    • 构造指定位置的页面。adapter负责在这个方法中添加view到容器中,即使是在finishUpdate(ViewGroup)才保证完成的。在FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter中,都是返回一个构造的Fragment.
  • destroyItem(ViewGroup, populate, Object):
    • 移除指定位置的页面。adapter负责从容器中移除view,即是最后实在finishUpdate(ViewGroup)保证完成的。在FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter中,分别使用FragmentTransition.detach(Fragment)和FragmentTransition.remove(Fragment)来逻辑上销毁Fragment.
  • finishUpdate(ViewGroup):
    • 当页面的显示变化完成式调用。在这里,你一定保证所有的页面从容器中合理的添加或移除掉。
  • setPrimaryItem(ViewGroup, int, Object):
    • 被ViewPager调用来通知adapter此时那个item应该被认为是主要的页面,这个页面将在当前页面展示给用户。正是因为这个方法,才有在ViewPager中实现Fragment懒加载的机制。
  • isViewFromObject(View, Object):
    • 指定当前页面View是否和指定的key对象相关联(这个key对象是在instantiateItem(ViewGroup, int)方法返回的)。这个方法需要PagerAdapter恰当的实现。即只要匹配好键值对即可。FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter的实现: return ((Fragment)object).getView() == view;.
  • 虽然简单或很少使用到的一些方法不想细究,不过还是一次性分析完为好,如getPageTitle(int), getPageWidth(int), getItemPosition(Object)等。
    • getPageTitle(int): 返回每页的标题,多用于关联indicator
    • getPageWidth(int): 返回指定的页面相对于ViewPager宽度的比例,范围(0.f-1.f]。默认值为1.f, 即占满整个屏幕。如果是0.5f, 那么在初始状态下,默认会出现前两个页面,而primary主页面是在ViewPager的起始位置(通常是屏幕左侧),直到最后一个页面在屏幕右侧,如果总共5个页面,返回值为0.2f, 那么将一次性出现所有的页面.
  • getItemPosition(Object):
    • 用于数据刷新时的页面处理方式。返回值包括三类:POSITION_UNCHANGED表示位置没有变化,即在添加或移除一页或多页之后该位置的页面保持不变,可以用于一个ViewPager中最后几页的添加或移除时,保持前几页仍然不变;POSITION_NONE,表示当前页不再作为ViewPager的一页数据,将被销毁,可以用于无视View缓存的刷新;根据传过来的参数Object来判断这个key所指定的新的位置

04.PagerAdapter缓存和销毁

  • 在ViewPager三种Adapter的子view创建和销毁的方法添加相关的日志代码,如下:
    @Override
    public void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object) {
        Log.d("yc", "destroyItem:" + position);
        //...省略部分代码
    }
    
    @Override
    public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {
        Log.d("yc", "instantiateItem:" + position);
        //...省略部分代码
    }
    
  • 滑动ViewPager翻页,观察控制台的输出,三种Adapter针对不同界面、不同滑动方向的翻页情况打印如下:
    • image
    • 从图中我们可以看到,三种Adapter在相同的情况下,ViewPager的子页面销毁和创建时机是一样。通常所听到的都是FragmentPagerAdapter会缓存所有的Fragment子项,而上图中我们看到的是在滑动的过程中它的destroyItem方法被调用了,而在滑动回来时相对应的子项Fragment也确实调用instantiateItem方法。这样看来根本就没有缓存……
  • 但是仔细对比了一下三个Adapter创建视图的过程,发现上面推论有所欠缺。
    • 因为在使用Fragment作为子视图时,我们是通过getItem方法返回Fragment的,单纯从这里打印instantiateItem的调用不代表Fragment真的完全被重新创建了(重新创建代表需要重新add,即从头走一遍生命周期,但是在这里不能证明),也可以通过两个FragmentAdapter中instantiateItem的实现证明(观察getItem方法的调用条件),所以又在Fragment对应的两种Adapter的getItem中添加相应的log代码,如下:
    @Override
    public Fragment getItem(int position) {
        Log.d("ccc", "getItem:" + position);
        return fragmentList.get(position);
    }
    
  • 针对不同情况,控制台输出结果如下:
    • image
    • 通过上图我们可以看到,FragmentPagerAdapter在最后向右边划回来时并没有调用getItem方法(getItem是创建一个新的Fragment),这也就说明了他没有重新创建Fragment,证明了它会缓存所有Fragment,那么它到底在哪里做了缓存呢?具体看FragmentPagerAdapter分析……

05.自定义PagerAdapter

  • 比如,引导页使用ViewPager,这个时候动态管理的Adapter,可以每次都会创建新view,销毁旧View。节省内存消耗性能。可以说下面这种用的最多……
    /**
     * 
     *     @author yangchong
     *     blog  : https://github.com/yangchong211
     *     time  : 2016/3/18
     *     desc  : 动态管理的Adapter。概念参照{@link android.support.v4.app.FragmentPagerAdapter}
     *             每次都会创建新view,销毁旧View。节省内存消耗性能
     *     revise: 比如使用场景是启动引导页
     * 
    */ public abstract class AbsDynamicPagerAdapter extends PagerAdapter { @Override public boolean isViewFromObject(@NonNull View arg0, @NonNull Object arg1) { return arg0==arg1; } @Override public void destroyItem(@NonNull ViewGroup container, int position, @NonNull Object object) { container.removeView((View) object); } @Override public int getItemPosition(@NonNull Object object) { return super.getItemPosition(object); } @NonNull @Override public Object instantiateItem(@NonNull ViewGroup container, int position) { View itemView = getView(container,position); container.addView(itemView); return itemView; } /** * 创建view * @param container container * @param position 索引 * @return */ public abstract View getView(ViewGroup container, int position); }
  • 比如,常见有无限轮播图,可以自动轮播,大家应该用的特别多。这个时候可以优化自定义轮播图的PagerAdapter,创建集合用来存储view,再次用的时候先取集合,没有就创建。而不是频繁创建视图。
    /**
     * 
     *     @author yangchong
     *     blog  : https://github.com/yangchong211
     *     time  : 2016/3/18
     *     desc  : AbsLoopPagerAdapter
     *     revise: 如果是自动轮播图的话就用这一个
     * 
    */ public abstract class AbsLoopPagerAdapter extends PagerAdapter { private BannerView mViewPager; /** * 用来存放View的集合 */ private ArrayList mViewList = new ArrayList<>(); /** * 刷新全部 */ @Override public void notifyDataSetChanged() { mViewList.clear(); initPosition(); super.notifyDataSetChanged(); } /** * 获取item索引 * * POSITION_UNCHANGED表示位置没有变化,即在添加或移除一页或多页之后该位置的页面保持不变, * 可以用于一个ViewPager中最后几页的添加或移除时,保持前几页仍然不变; * * POSITION_NONE,表示当前页不再作为ViewPager的一页数据,将被销毁,可以用于无视View缓存的刷新; * 根据传过来的参数Object来判断这个key所指定的新的位置 * @param object objcet * @return */ @Override public int getItemPosition(@NonNull Object object) { return POSITION_NONE; } /** * 注册数据观察者监听 * @param observer observer */ @Override public void registerDataSetObserver(@NonNull DataSetObserver observer) { super.registerDataSetObserver(observer); initPosition(); } private void initPosition(){ if (getRealCount()>1){ if (mViewPager.getViewPager().getCurrentItem() == 0&&getRealCount()>0){ int half = Integer.MAX_VALUE/2; int start = half - half%getRealCount(); setCurrent(start); } } } /** * 设置位置,利用反射实现 * @param index 索引 */ @TargetApi(Build.VERSION_CODES.KITKAT) private void setCurrent(int index){ try { Field field = ViewPager.class.getDeclaredField("mCurItem"); field.setAccessible(true); field.set(mViewPager.getViewPager(),index); } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } public AbsLoopPagerAdapter(BannerView viewPager){ this.mViewPager = viewPager; } @Override public boolean isViewFromObject(@NonNull View arg0, @NonNull Object arg1) { return arg0==arg1; } /** * 如果页面不是当前显示的页面也不是要缓存的页面,会调用这个方法,将页面销毁。 * @param container container * @param position 索引 * @param object object */ @Override public void destroyItem(@NonNull ViewGroup container, int position, @NonNull Object object) { container.removeView((View) object); Log.d("PagerAdapter","销毁的方法"); } /** * 要显示的页面或需要缓存的页面,会调用这个方法进行布局的初始化。 * @param container container * @param position 索引 * @return */ @NonNull @Override public Object instantiateItem(@NonNull ViewGroup container, int position) { int realPosition = position%getRealCount(); View itemView = findViewByPosition(container,realPosition); container.addView(itemView); Log.d("PagerAdapter","创建的方法"); return itemView; } /** * 这个是避免重复创建,如果集合中有,则取集合中的 * @param container container * @param position 索引 * @return */ private View findViewByPosition(ViewGroup container, int position){ for (View view : mViewList) { if (((int)view.getTag()) == position&&view.getParent()==null){ return view; } } View view = getView(container,position); view.setTag(position); mViewList.add(view); return view; } @Deprecated @Override public final int getCount() { //设置最大轮播图数量 ,如果是1那么就是1,不轮播;如果大于1则设置一个最大值,可以轮播 //return getRealCount(); return getRealCount()<=1?getRealCount(): Integer.MAX_VALUE; } /** * 获取轮播图数量 * @return 数量 */ public abstract int getRealCount(); /** * 创建view * @param container viewGroup * @param position 索引 * @return */ public abstract View getView(ViewGroup container, int position); }
  • 还有一种场景,静态轮播图,也就是不会自动轮播,但是手指可以滑动,并且滑动到第一张不能往左滑动,滑动到最后一张不能向右滑动。这种场景,view添加进去就不管了,View就常在呢!
    /**
     * 
     *     @author yangchong
     *     blog  : https://github.com/yangchong211
     *     time  : 2016/3/18
     *     desc  : 静态存储的Adapter,概念参照{@link android.support.v4.app.FragmentStatePagerAdapter}
     *             view添加进去就不管了,View长在,内存不再
     *     revise: 如果是静态轮播图就用这个
     * 
    */ public abstract class AbsStaticPagerAdapter extends PagerAdapter { private ArrayList mViewList = new ArrayList<>(); @Override public boolean isViewFromObject(@NonNull View arg0, @NonNull Object arg1) { return arg0==arg1; } @Override public void destroyItem(@NonNull ViewGroup container, int position, @NonNull Object object) { container.removeView((View) object); Log.d("PagerAdapter","销毁的方法"); } @Override public void notifyDataSetChanged() { mViewList.clear(); super.notifyDataSetChanged(); } @Override public int getItemPosition(@NonNull Object object) { return POSITION_NONE; } @NonNull @Override public Object instantiateItem(@NonNull ViewGroup container, int position) { View itemView = findViewByPosition(container,position); container.addView(itemView); onBind(itemView,position); Log.d("PagerAdapter","创建的方法"); return itemView; } private View findViewByPosition(ViewGroup container, int position){ for (View view : mViewList) { if (((int)view.getTag()) == position&&view.getParent()==null){ return view; } } View view = getView(container,position); view.setTag(position); mViewList.add(view); return view; } public void onBind(View view, int position){} public abstract View getView(ViewGroup container, int position); }
  • 这三种不同的使用场景,我们应该都见到过,那么自定义adpater的时候能否再优化一下,ok,上面的方案刚好合适。如果有不同的想法,欢迎提出……该源代码的开源地址:https://github.com/yangchong211/YCBanner

06.PagerAdapter两个子类

  • PagerAdapter 的两个直接子类 FragmentPagerAdapter 和 FragmentStatePagerAdapter 。而我们常常会在 ViewPager 和 Fragment 结合使用的时候来使用这两个适配器。

6.1 FragmentPagerAdapter

  • FragmentPagerAdapter 它将每一个页面表示为一个 Fragment,并且每一个 Fragment 都将会保存到 FragmentManager 当中。而且,当用户没可能再次回到页面的时候,FragmentManager 才会将这个 Fragment 销毁。
    • FragmentPagerAdapter:对于不再需要的 fragment,选择调用 onDetach() 方法,仅销毁视图,并不会销毁 fragment 实例。
  • 使用 FragmentPagerAdapter 需要实现两个方法:
    • public Fragment getItem(int position) 返回的是对应的 Fragment 实例,一般我们在使用时,会通过构造传入一个要显示的 Fragment 的集合,我们只要在这里把对应的 Fragment 返回就行了。
    • public int getCount() 这个上面介绍过了返回的是页面的个数,我们只要返回传入集合的长度就行了。
    • 使用起来是非常简单的,FragmentStatePagerAdapter 的使用也和上面一样,那两者到底有什么区别呢?
  • 错误说法
    • 超出范围的Fragment会被销毁。所以之前,我一直认为的是,FragmentPagerAdapter中通常最多会保留3个Fragment, 超出左右两侧的Fragment将被销毁,滑动到时又会被重新构造。
  • PagerAdapter的实现类,使用将一直保留在FragmentManager中的Fragment来代表每一页,直到用户返回上一页。
    • 当用于典型地使用多静态化的Fragment时,FragmentPagerAdapter无疑是最好使用的,例如一组tabs. 每个用户访问过的页面的Fragment都将会保留在内存中,即使它的视图层在不可见时已经被销毁。这可能导致使用比较大数量的内存,因为Fragment实例持有任意数量的状态。如果使用大数据的页面,考虑使用FragmentStatePagerAdapter.
    • 从上面可以看出,即使是超出可视范围和缓存范围之外的Fragment,它的视图将会被销毁,但是它的实例将会保留在内存中,所以每一页的Fragment至始至终都只需要构造一次而已。通常是在主页中使用FragmentPagerAdapter, 但是超出范围的Fragment的视图会被销毁,我们也可以在Fragment中缓存View来避免状态的丢失,也可以使用另外的机制,如缓存View的状态。
    @Override
    public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {
        if (mCurTransaction == null) {
            mCurTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();
        }
    
        final long itemId = getItemId(position);
    
        // Do we already have this fragment?
        String name = makeFragmentName(container.getId(), itemId);
        Fragment fragment = mFragmentManager.findFragmentByTag(name);
        if (fragment != null) {
            if (DEBUG) Log.v(TAG, "Attaching item #" + itemId + ": f=" + fragment);
            mCurTransaction.attach(fragment);
        } else {
            fragment = getItem(position);
            if (DEBUG) Log.v(TAG, "Adding item #" + itemId + ": f=" + fragment);
            mCurTransaction.add(container.getId(), fragment,
                    makeFragmentName(container.getId(), itemId));
        }
        if (fragment != mCurrentPrimaryItem) {
            fragment.setMenuVisibility(false);
            fragment.setUserVisibleHint(false);
        }
    
        return fragment;
    }
    
    @Override
    public void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object) {
        if (mCurTransaction == null) {
            mCurTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();
        }
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Detaching item #" + getItemId(position) + ": f=" + object
                + " v=" + ((Fragment)object).getView());
        mCurTransaction.detach((Fragment)object);
    }
    
  • 从上面源码可以得出结论
    • 当被销毁时,Fragment并没有从FragmentTransition中移除,而是调用了FragmentTransition.detach(Fragment)方法,这样销毁了Fragment的视图,但是没有移除Fragment本身。
    • detach:对应执行的是Fragment生命周期中onPause()-onDestroyView()的方法,此时并没有执行onDestroy和onDetach方法。所以在恢复时只需要attach方法即可(可以在FragmentPagerAdapter的instantiateItem方法中看到调用,对应源码下面给出),attach方法对应的是执行Fragment生命周期中onCreateView()-onResume()。

6.2 FragmentStatePagerAdapter

  • FragmentStatePagerAdapter:会销毁不再需要的 fragment,当当前事务提交以后,会彻底的将 fragmeng 从当前 Activity 的FragmentManager 中移除,state 标明,销毁时,会将其 onSaveInstanceState(Bundle outState) 中的 bundle 信息保存下来,当用户切换回来,可以通过该 bundle 恢复生成新的 fragment,也就是说,你可以在 onSaveInstanceState(Bundle outState) 方法中保存一些数据,在 onCreate 中进行恢复创建。
    • 使用 FragmentStatePagerAdapter 更省内存,但是销毁后新建也是需要时间的。一般情况下,如果你是制作主页面,就 3、4 个 Tab,那么可以选择使用 FragmentPagerAdapter,如果你是用于 ViewPager 展示数量特别多的条目时,那么建议使用 FragmentStatePagerAdapter。
  • PagerAdapter的实现类,使用Fragment来管理每一页。这个类也会管理保存和恢复Fragment的状态。
    • 当使用一个大数量页面时,FragmentStatePagerAdapter将更加有用,工作机制类似于ListView. 当每页不再可见时,整个Fragment将会被销毁,只保留Fragment的状态。相对于FragmentPagerAdapter, 这个将允许页面持有更少的内存。
    @Override
    public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {
        // If we already have this item instantiated, there is nothing
        // to do.  This can happen when we are restoring the entire pager
        // from its saved state, where the fragment manager has already
        // taken care of restoring the fragments we previously had instantiated.
        if (mFragments.size() > position) {
            Fragment f = mFragments.get(position);
            if (f != null) {
                return f;
            }
        }
    
        if (mCurTransaction == null) {
            mCurTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();
        }
    
        Fragment fragment = getItem(position);
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Adding item #" + position + ": f=" + fragment);
        if (mSavedState.size() > position) {
            Fragment.SavedState fss = mSavedState.get(position);
            if (fss != null) {
                fragment.setInitialSavedState(fss);
            }
        }
        while (mFragments.size() <= position) {
            mFragments.add(null);
        }
        fragment.setMenuVisibility(false);
        fragment.setUserVisibleHint(false);
        mFragments.set(position, fragment);
        mCurTransaction.add(container.getId(), fragment);
    
        return fragment;
    }
    
    @Override
    public void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object) {
        Fragment fragment = (Fragment) object;
    
        if (mCurTransaction == null) {
            mCurTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();
        }
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Removing item #" + position + ": f=" + object
                + " v=" + ((Fragment)object).getView());
        while (mSavedState.size() <= position) {
            mSavedState.add(null);
        }
        mSavedState.set(position, fragment.isAdded()
                ? mFragmentManager.saveFragmentInstanceState(fragment) : null);
        mFragments.set(position, null);
    
        mCurTransaction.remove(fragment);
    }
    
    • 从源码可以看出,当销毁Fragment时,缓存了Fragment的状态,并移除了Fragment的引用。而在构造时,显示判断是否已经在构造,如果是则直接返回该Fragment, 如果不是,则重新构造一个新的Fragment, 并且如果已经缓存了状态,则将改状态传入Fragment用于恢复状态。

07.三种Adapter的总结

  • 三种Adapter的缓存策略
    • PagerAdapter:缓存三个,通过重写instantiateItem和destroyItem达到创建和销毁view的目的。
    • FragmentPagerAdapter:内部通过FragmentManager来持久化每一个Fragment,在destroyItem方法调用时只是detach对应的Fragment,并没有真正移除!
    • FragmentPagerStateAdapter:内部通过FragmentManager来管理每一个Fragment,在destroyItem方法,调用时移除对应的Fragment。
  • 三个Adapter使用场景分析
    • PagerAdapter:当所要展示的视图比较简单时适用
    • FragmentPagerAdapter:当所要展示的视图是Fragment,并且数量比较少时适用
    • FragmentStatePagerAdapter:当所要展示的视图是Fragment,并且数量比较多时适用

其他介绍

01.关于博客汇总链接

  • 1.技术博客汇总
  • 2.开源项目汇总
  • 3.生活博客汇总
  • 4.喜马拉雅音频汇总
  • 5.其他汇总

02.关于我的博客

  • github:https://github.com/yangchong211
  • 知乎:https://www.zhihu.com/people/yczbj/activities
  • :http://www.jianshu.com/u/b7b2c6ed9284
  • csdn:http://my.csdn.net/m0_37700275
  • 喜马拉雅听书:http://www.ximalaya.com/zhubo/71989305/
  • 开源中国:https://my.oschina.net/zbj1618/blog
  • 泡在网上的日子:http://www.jcodecraeer.com/member/content_list.php?channelid=1
  • 邮箱:[email protected]
  • 阿里云博客:https://yq.aliyun.com/users/article?spm=5176.100- 239.headeruserinfo.3.dT4bcV
  • segmentfault头条:https://segmentfault.com/u/xiangjianyu/articles
  • 掘金:https://juejin.im/user/5939433efe88c2006afa0c6e

状态管理器项目地址:https://github.com/yangchong211/YCStateLayout

自定义PagerAdapter轮播图案例:https://github.com/yangchong211/YCBanner

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