　　面向过程的程序设计经常用于操作系统的内核，git等，一成不变的流水线式解决一个问题，极大程度降低程序复杂性。

　　面向对象的程序设计解决了程序的扩展性（类可产生各种各样的对象，对于新增技能或修改技能可使用方法直接调用），但是可控性差，因为面向对象程序一旦开始就是由对象之间交互来解决问题。

　　OOD面向对象的程序设计

　　先找程序中所有的对象，将对象归纳出类（并归纳出共同属性与方法和不同的属性）。

　　OOP面向对象编程

　　编程时先定义出类，再根据类实例化出对象。

　　python3统一了类与类型的概念，python3中的类型就是类。

　　编程方式：

　　面向过程：根据代码在脚本的堆叠顺序，从上到下依次执行，

　　函数式编程：将相同功能的代码封装到函数中，直接调用即可，减少代码重复性，

　　面向对象：对函数进行分类和封装，将同类的函数放到一个类中，使调用更简单。

类的简介

　　类和对象
　　类就是一个模板，模板里可以包含多个方法（即函数），方法里实现一些功能，对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数。

＃创建类  class+类名
class foo:               #class是关键字，表示类，foo是类的名字
def f1(self):               ＃类的方法1
pass
def f2(self):               ＃类的方法2
pass

＃创建对象  对象 = 类名()
bar ＝ foo()   ＃创建一个bar对象 ，此对象中有类中所有的方法 ，创建对象，类名称后加括号即可 

#调用对象的方法  对象.方法名()
bar.f1()
bar.f2()

创建类和变量的方式

　　类名+()就等于在执行Person.__init__()，执行完__init__()就会返回一个对象。这个对象类似一个字典，存着属于这个人本身的一些属性和方法。

　　这里提一嘴特殊的类属性。

　　类名.__name__# 类的名字(字符串)

　　类名.__doc__# 类的文档字符串

　　类名.__base__# 类的第一个父类

　　类名.__bases__# 类所有父类构成的元组

　　类名.__dict__# 查看类和对象的名称空间

　　类名.__module__# 类定义所在的模块

　　类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)

　　python中使用class定义类，在python3中只有新式类（默认继承object），而python2中有新式类（手写继承object）与经典类的区别，可使用__basic__查看继承关系。

　　python2的经典类：

面向对象的程序设计

　　类的一般操作形式：

class Teacher:                 #定义类
    x=1  #调用属性时不论对象还是类指向的都是同一块内存地址，属性又称静态字段
def __init__(self,name,sex,age,money):#init不能有返回值，里面放的是独有特征，共有特征使用单独函数定义
        self.name=name                    #普通字段
        self.sex=sex
        self.age=age
        self.money=money
def search(self):#teacher调用函数或者实例化对象的绑定方法调用的不是同一块内存地址，普通方法
print("scord")
def study(self):
print("study")
print(Teacher.x)   #1
t=Teacher('jeff','male','110',10)#实例化出来的对象
print(t.name)    #jeff
print(t.age)    #110
t.study()       #study
Teacher.y=5
print(Teacher.y)#5

class 类名:
    类属性 = None
def __init__(self,参数1,参数2):
        self.对象的属性1 = 参数1
        self.对象的属性2 = 参数2

def 方法名(self):pass

def 方法名2(self):pass

对象名 = 类名(1,2)  #对象就是实例，代表一个具体的东西
#类名() : 类名+括号就是实例化一个类，相当于调用了__init__方法
#括号里传参数，参数不需要传self，其他与init中的形参一一对应
#结果返回一个对象
对象名.对象的属性1   #查看对象的属性，直接用 对象名.属性名 即可
对象名.方法名()     #调用类中的方法，直接用 对象名.方法名() 即可
#对象增加属性
对象.新的属性名 = 1000

通用的class定义方法

　　类是整个单独的名称空间，定义类也就是单独定义了他的名称空间（变量，函数和类名字）用来存储类中定义的所有名字，这些名字称为类的属性，静态属性就是直接在类中定义的变量，动态属性就是定义在类中的方法。可以使用__dict__查看类和对象的名称空间。实例化对象会先从自己的dict查找变量，找不到就去类（父类）的dict找，没有则会报错。

　　类可以进行实例化，可以进行属性引用。对象只能属性引用。对象本身只能引用属性（变量name，sex，age。。。）。

t.name2='tom'#增
del t.name2#删
t.name='jerry'#改
print(t.name)#查

　　实例化对象之间的交互：

class Riven:
    camp='Noxus'  #所有玩家的英雄(锐雯)的阵营都是Noxus;
def __init__(self,nickname,aggressivity=54,life_value=414): #英雄的初始攻击力54;
        self.nickname=nickname  #为自己的锐雯起个别名;
        self.aggressivity=aggressivity #英雄都有自己的攻击力;
        self.life_value=life_value #英雄都有自己的生命值;
def attack(self,enemy):   #普通攻击技能，enemy是敌人;
        enemy.life_value-=self.aggressivity #根据自己的攻击力，攻击敌人就减掉敌人的生命值。

class Garen:
    camp='Noxus'  #所有玩家的英雄(锐雯)的阵营都是Noxus;
def __init__(self,nickname,aggressivity=54,life_value=414): #英雄的初始攻击力54;
        self.nickname=nickname  #为自己的锐雯起个别名;
        self.aggressivity=aggressivity #英雄都有自己的攻击力;
        self.life_value=life_value #英雄都有自己的生命值;
def attack(self,enemy):   #普通攻击技能，enemy是敌人;
        enemy.life_value-=self.aggressivity #根据自己的攻击力，攻击敌人就减掉敌人的生命值。


#对象之间的交互
 r1=Riven('芮雯雯')
 g1=Garen('草丛轮')
print(r1.life_value)
 g1.attack(r1)
print(r1.life_value)

德玛西亚大战瑞文

　　私有属性

　　特点：

　　类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。

　　这种变形其实正是针对外部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。

　　在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。

　　注意：

　　这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N。

class people:
__name = 'jeff'
__age = 12
def set(self):
print(self.__name)
print(self.__age)
p = people()
#print(p.__name,p.__age)   #AttributeError: 'people' object has no attribute '__name'
p.set()
运行结果;
jeff
12

　　封装在于明确区分内外，使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码；而外部使用用者只知道一个接口(函数)，只要接口（函数）名、参数不变，使用者的代码永远无需改变。

#类的设计者，轻松的扩展了功能，而类的使用者完全不需要改变自己的代码
class Room:
def __init__(self,name,owner,width,length,high):
        self.name=name
        self.owner=owner
        self.__width=width
        self.__length=length
        self.__high=high
def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏内部实现，此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法，但是功能已经变了
return self.__width * self.__length * self.__high


#对于仍然在使用tell_area接口的人来说，根本无需改动自己的代码，就可以用上新功能
 r1.tell_area()#对于用户只要知道这个接口的功能就可以了

扩展性

　　property属性

　　把绑定方法装饰的像一个属性一样调用，被property装饰的属性会优先于对象的属性被使用。

class People:
def __init__(self,name,weight,height):
        self.name=name
        self.weight=weight
        self.height=height
    @property
def bmi(self):
return self.weight / (self.height**2)

p1=People('egon',75,1.85)
print(p1.bmi)

property属性面向对象的程序设计

import math
class Circle:
def __init__(self,radius): #圆的半径radius
        self.radius=radius

    @property
def area(self):
return math.pi * self.radius**2 #计算面积

    @property
def perimeter(self):
return 2*math.pi*self.radius #计算周长

c=Circle(10)
print(c.radius)
print(c.area) #可以像访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值
print(c.perimeter) #同上
'''
输出结果:
314.1592653589793
62.83185307179586
'''
#注意：此时的特性area和perimeter不能被赋值
c.area=3 #为特性area赋值
'''
抛出异常:
AttributeError: can't set attribute
'''

但是不能赋值

　　将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则。

　　对于obj.name我们想要在实际中会有需求能改他的值，实例.name='jeff'就是改self.__name。

　　这就需要用到@name.setter,删除特性的方法@name.deleter。

class People:
def __init__(self,name,SEX):
        self.name=name
# self.__sex=SEX
        self.sex=SEX #self.sex='male'   p1.sex='male'
    @property
def sex(self):
return self.__sex #p1.__sex

    @sex.setter
def sex(self,value):
# print(self,value)
if not isinstance(value,str):
raise TypeError('性别必须是字符串类型')
        self.__sex=value  #p1.__sex='male'
    @sex.deleter
def sex(self):
del self.__sex #del p1.__sex

p1=People('cobila','male')
p1.sex='female'
print(p1.sex)

特性方法的修改和删除

　　类方法

class people:
    country = 'china'
# 类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
def getCountry(cls):  #类方法自动将类作为cls传递进函数内
return cls.country
    @classmethod
def setCountry(cls, country):
        cls.country = country
p = people()
print(p.getCountry())  # 可以用过实例对象引用
print(people.getCountry())  # 可以通过类对象引用
p.setCountry('japan')
print(p.getCountry())
运行结果：
china
china
japan

　　静态方法

class people:
    country = 'china'
    @staticmethod
# 静态方法使用装饰器方式绑定，并且作用和普通函数一样并不会自动传递self
def getCountry():
return people.country
print(people.getCountry())
运行结果：
china

　　普通方法默认有一个self对象传进来，并且只能被对象调用——绑定到对象

　　类方法默认有一个cls传进来表示本类，并且可以被类和对象（不推荐）调用——绑定到类

　　静态方法没有默认参数，并且可以被类和对象（不推荐）调用——非绑定

面向对象三大特性

　　封装

　　封装顾名思义就是将东西装起来然后留出接口供用户使用，不需要知道内部发生了什么，只需要知道接口如何调用即可。在此之前所说的__init__定义的普通字段的赋值，并提供普通方法作为调用接口就是python中的封装结构。除此之外，私有属性也是封装的一种方法之一。

　　好处：将变化隔离；

　　便于使用；

　　提高复用性；

　　提高安全性；

　　封装原则：

　　将不需要对外提供的内容都隐藏起来；

　　把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。

　　多重封装：

＃创建类
class SQL:
def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.passwd = passwd
def create(self,sql):
print(sql)

class test:
def __init__(self,name,obj):
        self.name = name
        self.obj = obj

def add(self,arg):
print(arg)

class test2:
def __init__(self,obj):
        self.obj = obj
def iner(slef,arg):
print(arg)

＃创建对象
c1 = SQL('fuzj','12313')
c2 = test('aaa',c1)   ＃把c1对象封装到c2对象里，c2对象会有c1对象的所有方法
c3 = test2(c2)          ＃把c2对象封装到c3对象中，c3对象会有c2对象的所有方法，同时也就有了c1对象的所有方法

＃调用
c1.create("c1调用自身create方法")
c2.obj.create('c2调用c1的create方法')
c3.obj.add('c3调用c2的add方法')
c3.obj.obj.create('c3调用c1的create方法')

结果：
c1调用自身create方法
c2调用c1的create方法
c3调用c2的add方法
c3调用c1的create方法

多重封装

　　继承

　　对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

class ParentClass1: #定义父类
pass

class ParentClass2: #定义父类
pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
pass

继承

　　一个类可以继承多个父类（基类，超类），这点与其他语言略有不同，当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找；当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找。

class D:
def bar(self):
print('D.bar')
class C(D):
def bar(self):
print('C.bar')
class B(D):
def bar(self):
print('B.bar')
class A(B, C):
def bar(self):
print('A.bar')
a = A()
# 经典类执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()
#新式类执行bar方法时的查找顺序为A --> B --> C --> D

class Hero:#这个英雄类包含了所有英雄都有的属性和方法
def __init__(self, nickname,
                 aggressivity,
                 life_value):
        self.nickname = nickname
        self.aggressivity = aggressivity
        self.life_value = life_value

def attack(self, enemy):
        enemy.life_value -= self.aggressivity

class Garen(Hero):#盖伦继承了英雄类
    camp='Demacia'
def attack(self, enemy):
pass
def fire(self):#盖伦独有的喷火技能
print('%s is firing' %self.nickname)
class Riven(Hero):
    camp='Noxus'
g1=Garen('garen',18,200)
r1=Riven('rivren',18,200)
# print(g1.camp)
# print(r1.camp)
# g1.fire()
g1.attack(g1)

瑞文大战德玛之继承

class Animal:      #父类  
def __init__(self,name,life_value,aggr):
        self.name = name
        self.life_value = life_value
        self.aggr = aggr  #攻击力
def eat(self):
        self.life_value += 10

class Person(Animal):  #子类 
def __init__(self,money,name,life_value,aggr):
        super().__init__(name,life_value,aggr)#super调用父类的构造方法
        self.money = money   #派生属性

def attack(self,enemy):    #人的派生方法
        enemy.life_value -= self.aggr

class Dog(Animal): #派生子类
def __init__(self,breed,name,life_value,aggr):
#Animal.__init__(self,name,life_value,aggr)   #让子类执行父类的方法，就是父类名.方法名(参数)，连self也得传就是super()
        super().__init__(name,life_value,aggr)  #super关键字——新式类
#super(Dog,self).__init__(name,life_value,aggr)  #super关键字——新式类
        self.breed = breed
def bite(self,person):   #狗的派生方法
        person.life_value -= self.aggr

def eat(self):       # 父类方法的重写
        super().eat()
print('dog is eating~~~ ')

ha2 = Dog('牛头梗','旺财',20000,100)
print(ha2.life_value)
ha2.eat()
print(ha2.life_value)
# super(Dog,ha2).eat()  #调用父类的
print(ha2.life_value)

人狗大战之派生

class Hero:
def __init__(self, nickname, aggressivity, life_value):
        self.nickname = nickname
        self.aggressivity = aggressivity
        self.life_value = life_value
def attack(self, enemy):
print('Hero attack')
        enemy.life_value -= self.aggressivity
# print(Hero.__init__)
# print(Hero.attack)
class Garen(Hero):
    camp = 'Demacia'
def __init__(self, nickname, aggressivity, life_value, script):
        Hero.__init__(self,nickname,aggressivity,life_value)
# self.nickname = nickname
# self.aggressivity = aggressivity
# self.life_value = life_value
        self.script = script
def attack(self, enemy):  # self=g1,enemy=r1
# self.attack(enemy) #g1.attack()
        Hero.attack(self, enemy)
print('from garen attack')
def fire(self):
print('%s is firing' % self.nickname)
# g1=Garen('garen',18,200) #Garen.__init__(g1,'garen',18,200)
g1=Garen('garen',18,200,'人在塔在') #Garen.__init__(g1,'garen',18,200)
print(g1.script)

继承更加精简了代码

　　多态

　　多态即多种形态，在运行时确定其状态，在编译阶段无法确定其类型，这就是多态。Python中的多态和Java以及C++中的多态有点不同，Python中的变量是弱类型的，在定义时不用指明其类型，它会根据需要在运行时确定变量的类型（个人觉得这也是多态的一种体现），并且Python本身是一种解释性语言，不进行预编译，因此它就只在运行时确定其状态，故也有人说Python是一种多态语言。

　　组合

　　与继承不同，组合不是什么是什么的关系，而是一种什么有什么的关系，比如学生有课程，他们是一种并行的关系而不是可以继承的关系。

class Student:
def __init__(self,ID,name,sex):
        self.id=ID
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.course_list=[]
class Course:
def __init__(self,name,price,period):
        self.name=name
        self.price=price
        self.period=period

s1=Student('123123123123','cobila','female')

python_obj=Course('python',1,'7m')
linux_obj=Course('linux',1,'2m')

s1.course_list.append(python_obj)
s1.course_list.append(linux_obj)
print(s1.course_list[0].name)
print(s1.course_list[0].price)
运行结果：
python
1

　　关于组合的问题看到一个哥们在博客里的人狗大战的代码，与德玛西亚大战瑞文一样，可以有一个装备类，装备有技能，也有属性，可以通过购买装备组合，也就是人与狗的实例化对象都可以拥有装备，装备加属性加技能再进行交互。

class Person:  # 定义一个人类
'''
        这是一个游戏里人物的数据类型
'''
    role = 'person'  # 人的角色属性都是人
def __init__(self, name, aggressivity, life_value):
        self.name = name  # 每一个角色都有自己的昵称;
        self.aggressivity = aggressivity  # 每一个角色都有自己的攻击力;
        self.life_value = life_value  # 每一个角色都有自己的生命值;
def attack(self,dog):
# 人可以攻击狗，这里的狗也是一个对象。
        dog.life_value -= self.aggressivity
print("{0}打了{1}一下，{1}剩余血量{2}".format(self.name, dog.name, dog.life_value))

class Dog:  # 定义一个狗类
'''
        这是一个游戏里狗的数据类型
'''
    role = 'dog'  # 狗的角色属性都是狗
def __init__(self, name, breed, aggressivity, life_value):
        self.name = name  # 每一只狗都有自己的昵称;
        self.breed = breed  # 每一只狗都有自己的品种;
        self.aggressivity = aggressivity  # 每一只狗都有自己的攻击力;
        self.life_value = life_value  # 每一只狗都有自己的生命值;
def bite(self,people):
# 狗可以咬人，这里的狗也是一个对象。
        people.life_value -= self.aggressivity
print("{0}咬了{1}一下，{1}剩余血量{2}".format(self.name,people.name,people.life_value))

class Weapon:
'''
        这是一个游戏里武器的数据类型
'''
def __init__(self,name, price, aggrev, life_value):
        self.name = name    #武器名称
        self.price = price  #武器价格
        self.aggrev = aggrev    #武器伤害加成
        self.life_value = life_value    #武器血量加成

def update(self, obj):  #obj就是要带这个装备的人
        obj.money -= self.price  # 用这个武器的人花钱买所以对应的钱要减少
        obj.aggressivity += self.aggrev  # 带上这个装备可以让人增加攻击
        obj.life_value += self.life_value  # 带上这个装备可以让人增加生命值

def prick(self, obj):  # 这是该装备的主动技能，绞龙
        obj.life_value -= 3000  # 假设攻击力是3000
print("{0}发动主动技：蛟龙==>{1}剩余血量{2}".format(self.name, obj.name, obj.life_value))


a = Person("苍井井",10,1000)
b = Dog("egon","狼狗",200,20000)
c = Weapon("蛟龙鞭",1000,40,2000)
a.money = 2000

#判断是否买的起武器
if a.money > c.price :
    c.update(a)
    a.weapon = c

#大战开始
while True :
    a.attack(b)
if b.life_value <= 0 :
print(b.name + "被" + a.name + "打死了！")
break
    a.weapon.prick(b)
if b.life_value <= 0 :
print(b.name + "被" + a.name + "绞死了！")
break
    b.bite(a)
if a.life_value <= 0 :
print(a.name+"被"+b.name+"咬死了！")
break

人狗大战实例

　　接口归一化设计

　　父类中定义不操作，子类进行定义的衍生（子类都有相同功能，并且功能操作可能不一样）。如果子类没有定义或者也pass了，那这个方法就没有实际的意义了，为了防止这种现象的出现要采取一些措施。

class Interface:#定义接口Interface类来模仿接口的概念，python中压根就没有interface关键字来定义一个接口。
def read(self): #定接口函数read
pass

def write(self): #定义接口函数write
pass


class Txt(Interface): #文本，具体实现read和write
def read(self):
print('文本数据的读取方法')

def write(self):
print('文本数据的读取方法')

class Sata(Interface): #磁盘，具体实现read和write
def read(self):
print('硬盘数据的读取方法')

def write(self):
print('硬盘数据的读取方法')

class Process(Interface):
def read(self):
print('进程数据的读取方法')

def write(self):
print('进程数据的读取方法')



t1=Txt()
s1=Sata()
p1=Process()



t1.read()
t1.write()

s1.read()
s1.write()

p1.read()
p1.write()

可能需要的场景

class Animal:
def run(self):
raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
def speak(self):
raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
class People(Animal):
def run(self):
print('人正在走')

# def speak(self):
#     print('说话')

class Pig(Animal):
def run(self):
print('pig is walking')
def speak(self):
print('哼哼哼')

peo1=People()
# peo1.run()
peo1.speak()#异常咯

low主动抛异常

　　这使得虽然大家的操作都不一样，但是调用的时候方法都是一样的，这就是归一化设计。

　　这里存在一个问题，我们需要进行拓展，如果说，我们的子类没有进行父类的某一项普通方法的定义，根据广度优先的查找顺序，会在父类中找到此方法，但是此方法没有任何定义，自然这个操作毫无意义，所以我们可以在父类进行raise主动将异常抛出，或者使用abc模块自动抛出异常。

import abc
#抽象类：本质还是类，与普通类额外的特点的是：加了装饰器的函数，子类必须实现他们
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
    tag='123123123123123'
    @abc.abstractmethod
def run(self):
pass
    @abc.abstractmethod
def speak(self):
pass
class People(Animal):
# def run(self):  #子类没有定义父类有的方法，但是没有搜寻父类的方法直接报错
#     pass
def speak(self):
pass

peo1=People()
print(peo1.tag)
运行结果：
TypeError: Can't instantiate abstract class People with abstract methods run

　　注意：抽象类不能被实例化

super()函数的用法

　　super在python2中的用法：

　　1:super(自己的类,self).父类的函数名字

　　2：super只能用于新式类

class People(object):
def __init__(self,name,sex,age):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
def walk(self):
print('%s is walking' %self.name)
class Chinese(People):
    country='China'
def __init__(self,name,sex,age,language='Chinese'):
# self.name=name
# self.sex=sex
# self.age=age
# People.__init__(self,name,sex,age)
        super(Chinese,self).__init__(name,sex,age)
        self.language=language
c=Chinese('egon','male',18)
print c.name,c.age,c.sex,c.language

py2super

class People:
def __init__(self,name,sex,age):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
def walk(self):
print('%s is walking' %self.name)
class Chinese(People):
    country='China'
def __init__(self,name,sex,age,language='Chinese'):
# self.name=name
# self.sex=sex
# self.age=age
# People.__init__(self,name,sex,age)
        super().__init__(name,sex,age)
        self.language=language
def walk(self,x):
        super().walk()
print('子类的x',x)
c=Chinese('egon','male',18)
# print(c.name,c.age,c.sex,c.language)
c.walk(123)

py3super

　　str

　　_str__定义在类内部，必须返回一个字符串类型，打印由这个类产生的对象时，会触发执行.

class People:
def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
def __str__(self):
return '<name:%s,age:%s>' %(self.name,self.age)

p1=People('egon',18)
print(p1)
str(p1) #此时print触发----->p1.__str__()
#所以打印结果为<name:egon,age:18>

__str__

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