spring security教程(一)--认证

零.简介

【1】简介

spring security教程(一)--认证_第1张图片

【2】登录校验流程

spring security教程(一)--认证_第2张图片

【3】原理(入门的时候先了解一下就好)

 spring security教程(一)--认证_第3张图片

spring security教程(一)--认证_第4张图片

一.思路分析

spring security教程(一)--认证_第5张图片

二.建表

确保你已经建立好一张用户表,并且引入springboot,mybatis,mp,slf4j等基础依赖。
即使你有多个角色你也可以将他们的相同信息(如用户名密码登都提取到一张表中)。并根据表编写对应实体类和mapper。

 上面是我建立的我的user表,我把学生,督导,老师,辅导员的相同信息提取到一张表中。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@TableName("user")
public class User {
    @TableId(type = IdType.AUTO)
    private Integer id;
    private String no;
    private String password;
    private String name;
    private String gender;
    private String college;
    private String userType;
}
@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper {
}

三.引入依赖


    com.alibaba
    fastjson
    1.2.62


    junit
    junit
    test

下面这个依赖不用写版本是因为这个依赖继承spring boot,而springboot中已经有版本管理了

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


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-security


    io.jsonwebtoken
    jjwt
    0.9.1

四.工具类

【1】redis

(1)redis使用FastJson序列化配置

package com.flyingpig.util;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.serializer.SerializerFeature;
import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.type.TypeFactory;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.SerializationException;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
import org.springframework.util.Assert;
import java.nio.charset.Charset;

/**
 * Redis使用FastJson序列化
 * 
 */
public class FastJsonRedisSerializer implements RedisSerializer
{

    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    private Class clazz;

    static
    {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }

    public FastJsonRedisSerializer(Class clazz)
    {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException
    {
        if (t == null)
        {
            return new byte[0];
        }
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }

    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException
    {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0)
        {
            return null;
        }
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);

        return JSON.parseObject(str, clazz);
    }


    protected JavaType getJavaType(Class clazz)
    {
        return TypeFactory.defaultInstance().constructType(clazz);
    }
}

(2)redis配置类--如果没有redis配置类,不同方法中的redis数据还是不能共用

package com.flyingpig.config;

import com.flyingpig.util.FastJsonRedisSerializer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    @SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory)
    {
        RedisTemplate template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);

        FastJsonRedisSerializer serializer = new FastJsonRedisSerializer(Object.class);

        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(serializer);

        // Hash的key也采用StringRedisSerializer的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

(3)redis工具类

package com.flyingpig.util;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.BoundSetOperations;
import org.springframework.data.redis.core.HashOperations;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
@Component
public class RedisCache
{
    @Autowired
    public RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 缓存基本的对象,Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     */
    public  void setCacheObject(final String key, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    }

    /**
     * 缓存基本的对象,Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     * @param timeout 时间
     * @param timeUnit 时间颗粒度
     */
    public  void setCacheObject(final String key, final T value, final Integer timeout, final TimeUnit timeUnit)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timeout, timeUnit);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @return true=设置成功;false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout)
    {
        return expire(key, timeout, TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @param unit 时间单位
     * @return true=设置成功;false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout, final TimeUnit unit)
    {
        return redisTemplate.expire(key, timeout, unit);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象。
     *
     * @param key 缓存键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public  T getCacheObject(final String key)
    {
        ValueOperations operation = redisTemplate.opsForValue();
        return operation.get(key);
    }

    /**
     * 删除单个对象
     *
     * @param key
     */
    public boolean deleteObject(final String key)
    {
        return redisTemplate.delete(key);
    }

    /**
     * 删除集合对象
     *
     * @param collection 多个对象
     * @return
     */
    public long deleteObject(final Collection collection)
    {
        return redisTemplate.delete(collection);
    }

    /**
     * 缓存List数据
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param dataList 待缓存的List数据
     * @return 缓存的对象
     */
    public  long setCacheList(final String key, final List dataList)
    {
        Long count = redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, dataList);
        return count == null ? 0 : count;
    }

    /**
     * 获得缓存的list对象
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public  List getCacheList(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
    }

    /**
     * 缓存Set
     *
     * @param key 缓存键值
     * @param dataSet 缓存的数据
     * @return 缓存数据的对象
     */
    public  BoundSetOperations setCacheSet(final String key, final Set dataSet)
    {
        BoundSetOperations setOperation = redisTemplate.boundSetOps(key);
        Iterator it = dataSet.iterator();
        while (it.hasNext())
        {
            setOperation.add(it.next());
        }
        return setOperation;
    }

    /**
     * 获得缓存的set
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public  Set getCacheSet(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForSet().members(key);
    }

    /**
     * 缓存Map
     *
     * @param key
     * @param dataMap
     */
    public  void setCacheMap(final String key, final Map dataMap)
    {
        if (dataMap != null) {
            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, dataMap);
        }
    }

    /**
     * 获得缓存的Map
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public  Map getCacheMap(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
    }

    /**
     * 往Hash中存入数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @param value 值
     */
    public  void setCacheMapValue(final String key, final String hKey, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForHash().put(key, hKey, value);
    }

    /**
     * 获取Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @return Hash中的对象
     */
    public  T getCacheMapValue(final String key, final String hKey)
    {
        HashOperations opsForHash = redisTemplate.opsForHash();
        return opsForHash.get(key, hKey);
    }

    /**
     * 删除Hash中的数据
     * 
     * @param key
     * @param hkey
     */
    public void delCacheMapValue(final String key, final String hkey)
    {
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        hashOperations.delete(key, hkey);
    }

    /**
     * 获取多个Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKeys Hash键集合
     * @return Hash对象集合
     */
    public  List getMultiCacheMapValue(final String key, final Collection hKeys)
    {
        return redisTemplate.opsForHash().multiGet(key, hKeys);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象列表
     *
     * @param pattern 字符串前缀
     * @return 对象列表
     */
    public Collection keys(final String pattern)
    {
        return redisTemplate.keys(pattern);
    }
}

【2】JWT

package com.flyingpig.util;
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
public class JwtUtil {
    //有效期为
    public static final Long JWT_TTL = 60 * 60 *1000L;// 60 * 60 *1000  一个小时
    //设置秘钥明文
    public static final String JWT_KEY = "Zmx5aW5ncGln";//flyingpig

    public static String getUUID(){
        String token = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
        return token;
    }

    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据(json格式)
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据(json格式)
     * @param ttlMillis token超时时间
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        SecretKey secretKey = generalKey();
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        if(ttlMillis==null){
            ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL;
        }
        long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
        Date expDate = new Date(expMillis);
        return Jwts.builder()
                .setId(uuid)              //唯一的ID
                .setSubject(subject)   // 主题  可以是JSON数据
                .setIssuer("flyingpig")     // 签发者
                .setIssuedAt(now)      // 签发时间
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥
                .setExpiration(expDate);
    }

    /**
     * 创建token
     * @param id
     * @param subject
     * @param ttlMillis
     * @return
     */
    public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, id);// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
      String jwtKey = "flyingpig";
        String encodedKey = Base64.getEncoder().encodeToString(jwtKey.getBytes());
        System.out.println(encodedKey);
    }

    /**
     * 生成加密后的秘钥 secretKey
     * @return
     */
    public static SecretKey generalKey() {
        byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
        SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
        return key;
    }
    //解析JWT令牌
    public static Claims parseJwt(String jwt) {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody();
    }
}

【3】WebUtils

package com.flyingpig.util;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class WebUtils
{
    /**
     * 将字符串渲染到客户端,往响应当中去写入数据
     * 
     * @param response 渲染对象
     * @param string 待渲染的字符串
     * @return null
     */
    public static String renderString(HttpServletResponse response, String string) {
        try
        {
            response.setStatus(200);
            response.setContentType("application/json");
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            response.getWriter().print(string);
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

五.核心代码实现

1.编写UserDetailsServiceImpl实现UserDetailsService接口--通过用户名从数据库查询信息

package com.flyingpig.service.serviceImpl;

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.flyingpig.dto.LoginUser;
import com.flyingpig.mapper.UserMapper;
import com.flyingpig.untity.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;
import java.util.Objects;

@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException{
        //查询用户信息
        QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();
        queryWrapper.eq("no",username);
        User user = userMapper.selectOne(queryWrapper);
        //如果没有查询到用户就抛出异常
        if(Objects.isNull(user)){
            throw new RuntimeException("用户名或者密码错误");
        }
        //TODO 根据用户查询权限信息,添加到LoginUser中

        //把数据封装成UserDetails返回
        return new LoginUser(user);
    }
}

2.编写LoginUser实现UserDetails接口--封装用户信息

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class LoginUser implements UserDetails {
    private User user;
    //获取用户权限
    @Override
    public Collection getAuthorities() {
        return null;
    }
    //判断用户名和密码是否没过期
    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
        return true;
    }
    //返回用户名
    @Override
    public String getUsername(){
        return user.getNo();
    }
    //返回密码
    @Override
    public String getPassword(){
        return user.getPassword();
    }
    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isEnabled() {
        return true;
    }
}

3.编写登录和登出接口LoginController

@RestController
@CrossOrigin(origins = "*", allowedHeaders = "*")
@RequestMapping("/user")
public class LoginController {
    @Autowired
    private LoginServcie loginServcie;
    @PostMapping("/login")
    public Result login(@RequestBody User user) {
        return loginServcie.login(user);
    }
    @RequestMapping("/logout")
    public Result logout(){
        return loginServcie.logout();
    }

}

4.编写SecurityConfig继承WebSecurityConfigurerAdapter接口--确定密码加密方式并让spring security对登录接口允许匿名访问

里面有各段代码的详细解释

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                //关闭csrf
                .csrf().disable()
                //不会创建HttpSession并且不通过Session获取SecurityContext对象,因为前后端分离基本session就已经灭有用了
                .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
                .and()
                .authorizeRequests()//对请求认证规则进行相应配置
                //1.对于登录,修改密码和注册接口放行(antMatchers)
                // 并且在后面加上anonymous方法允许匿名访问而不允许在已登录状态访问
                //简单说加上anonymous在没有token的情况下可以访问,携带token反而不能访问,一般用于登录注册接口之类的
                //与之相对应的是加上permiAll(),加上后这个接口有无token(有无身份)都可以访问,一般用于静态资源的放行
                .antMatchers("/user/login").anonymous()
                //2.除上面外的所有请求任意的用户认证之后可以访问
                //后面会进行精细化授权
                .anyRequest().authenticated();
    }
    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }
}

5.编写LoginService及其impl

public interface LoginService {
    Result login(User user);
    Result logout();
}
@Service
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;
    @Autowired
    private RedisCache redisCache;
    @Override
    public Result login(User user) {
        //AuthenticationManager authenticate进行用户认证
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(user.getNo(),user.getPassword());
        Authentication authenticate = authenticationManager.authenticate(authenticationToken);
        //如果认证没通过,给出对应的提示
        if(Objects.isNull(authenticate)){
            throw new RuntimeException("登录失败");
        }
        //如果认证通过了,使用userid生成一个jwt jwt存入ResponseResult返回
        LoginUser loginUser = (LoginUser) authenticate.getPrincipal();
        String userid = loginUser.getUser().getId().toString();
        String jwt = JwtUtil.createJWT(userid);
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("token",jwt);
        //把完整的用户信息存入redis  userid作为key
        redisCache.setCacheObject("login:"+userid,loginUser);
        return Result.success(map);
    }

    @Override
    public Result logout() {
        Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        LoginUser loginUser = (LoginUser) authentication.getPrincipal();
        Integer userid = loginUser.getUser().getId();
        redisCache.deleteObject("login:"+userid);
        return new Result(200,"退出成功",null);

    }
}

6.测试接口

下载redis,并启动redis-server,用postman发送请求,返回token

spring security教程(一)--认证_第6张图片

 注意请求体要写对,不然接口会403报错

7.认证JwtAuthenticationTokenFilter继承OncePerRequestFilter--自定义认证过滤器

这个过滤器会去获取请求头中的token,对token进行解析取出其中的userid。使用userid去redis获取对应的LoginUser对象,然后封装Authentication对象存入SecurityContextHolder。

@Component
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {

    @Autowired
    private RedisCache redisCache;

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        //获取请求路径
        String requestPath = request.getRequestURI();

        //判断请求路径是否为"/user/login"
        if (requestPath.equals("/user/login")) {
            //放行"/user/login"请求
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        //获取token
        String authorization = request.getHeader("Authorization");
        String token = authorization.replace("Bearer ", "");
        if (!StringUtils.hasText(token)) {
            //放行
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        //解析token
        String userid;
        try {
            Claims claims = JwtUtil.parseJwt(token);
            userid = claims.getSubject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("token非法");
        }
        //从redis中获取用户信息
        String redisKey = "login:" + userid;
        LoginUser loginUser = redisCache.getCacheObject(redisKey);
        if(Objects.isNull(loginUser)){
            throw new RuntimeException("用户未登录");
        }
        //存入SecurityContextHolder
        //TODO 获取权限信息封装到Authentication中
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken =
                new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginUser,null,loginUser.getAuthorities());
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
        //放行
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}

这个token校验过滤器会自动添加到过滤器链中

注意:我这里token传过来使用的格式是:Authorization: Bearer

spring security教程(一)--认证_第7张图片

当然你也可以简单的使用:token:,只要改一下过滤器中获取token的那一两句代码就可以了。

六.补充

1.从Redis中获取到loginUser的信息

在其他接口中,你可以通过以下步骤来从缓存中获取 `loginUser`:

1. 首先,确保已经注入了RedisCache对象。可以使用@Autowired注解将RedisCache注入到其他接口的类中。

   @Autowired
   private RedisCache redisCache;

2. 在需要实现loginSeriveImpl接口中,通过用户的userid构建缓存的 key 值,前面已经写好了

//把完整的用户信息存入redis  userid作为key
redisCache.setCacheObject("login:"+userid,loginUser);

即里面的这行代码。

3. 在需要用到loginUser的地方使用redisCache对象从缓存中获取loginUser

LoginUser loginUser = redisCache.getCacheObject(cacheKey);

4. 确认获取到了 `loginUser`

   if (Objects.isNull(loginUser)) {
       // 缓存中没有对应的登录信息
       // 处理缓存中没有登录信息的情况
   } else {
       // 缓存中有对应的登录信息
       // 处理缓存中的登录信息
   }

在处理缓存中没有登录信息的情况下,你可以根据实际需求进行错误处理或者重新进行用户认证。

2.解决跨域问题

资料--什么是跨域问题?
 

【1】在只有springboot的时候只需要在springboot中处理跨域问题即可。

@Configuration
public class CorsConfig {
    /**
     * 允许跨域调用的过滤器
     */
    @Bean
    public CorsFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        //允许白名单域名进行跨域调用
        config.addAllowedOriginPattern("*");
        //允许跨越发送cookie
        config.setAllowCredentials(true);
        //放行全部原始头信息
        config.addAllowedHeader("*");
        //允许所有请求方法跨域调用
        config.addAllowedMethod("*");
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsFilter(source);
    }
}

【2】加入springsecurity之后,除了要上面的类,还需要在前面的SecurityConfig的config方法中允许跨域:

//允许跨域
http.cors();

配置类中的完整代码如下:

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
    @Autowired
    JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter;
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                //关闭csrf
                .csrf().disable()
                //不通过Session获取SecurityContext
                .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
                .and()
                .authorizeRequests()
                // 对于登录接口 允许匿名访问
                .antMatchers("/user/login").anonymous()
                // 除上面外的所有请求全部需要鉴权认证
                .anyRequest().authenticated();
        //把token校验过滤器添加到过滤器链中
        http.addFilterBefore(jwtAuthenticationTokenFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
        //允许跨域
        http.cors();
    }
    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return  super.authenticationManagerBean();
    }
}

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