基于DDD的Golang实现


本篇文章分享基于DDD的Golang实现,DDD即领域驱动设计,该模式也算是比较热门的话题了。希望通过本篇文章,大家能够掌握DDD模式,能对大家有所帮助。

领域驱动设计(DDD)是一种软件开发方法,通过将实现与不断演变的模型相连接,简化了开发人员面临的复杂性。

本文不会重点去解释Golang中实现DDD的相关理念,而是作者根据自己的研究对DDD的理解。

什么是DDD?

以下是考虑使用DDD的原因:
  • 提供解决困难问题的原则和模式
  • 将复杂的设计基于领域模型
  • 在技术和领域专家之间发起创造性的协作,以迭代地完善解决领域问题的概念模型。


DDD包含4个层:
  • Domain:这是定义应用程序的域和业务逻辑的地方
  • Infrastructure:此层包含独立于我们的应用程序而存在的所有内容:外部库,数据库引擎等。
  • Application:该层用作域和界面层之间的通道。将请求从接口层发送到域层,由域层处理请求并返回响应。
  • Interface:该层包含与其他系统交互的所有内容,例如Web服务,RMI接口或Web应用程序以及批处理前端。


1.png

开始

我们将构建一个食物推荐API。

首先要做的是初始化依赖关系管理。我们将使用go.mod。在根目录(路径:food-app /)中,初始化go.mod:
go mod init food-app

项目的组织结构:
2.png

在该应用中,我们将使用postgres和redis数据库持久化数据。先定义一个含有连接信息的.env文件。

.env文件内容:
#Postgres
APP_ENV=local
API_PORT=8888
DB_HOST=127.0.0.1
DB_DRIVER=postgres
ACCESS_SECRET=98hbun98h
REFRESH_SECRET=786dfdbjhsb
DB_USER=steven
DB_PASSWORD=password
DB_NAME=food-app
DB_PORT=5432

#Mysql
#DB_HOST=127.0.0.1
#DB_DRIVER=mysql
#DB_USER=steven
#DB_PASSWORD=here
#DB_NAME=food-app
#DB_PORT=3306


#Postgres Test DB
TEST_DB_DRIVER=postgres
TEST_DB_HOST=127.0.0.1
TEST_DB_PASSWORD=password
TEST_DB_USER=steven
TEST_DB_NAME=food-app-test
TEST_DB_PORT=5432

#Redis
REDIS_HOST=127.0.0.1
REDIS_PORT=6379
REDIS_PASSWORD=

该文件应位于根目录中(路径:food-app /)。

Domain 层

我们将首先考虑领域。

该域具有几种模式。其中一些是:实体,值,存储库,服务等。

由于我们在此处构建的应用比较简单,因此我们仅考虑两种域模式:实体和存储库。

实体

这是我们定义“Schema”的地方。

例如,我们可以定义用户的结构。将该实体视为域的蓝图。
package entity

import (
"food-app/infrastructure/security"
"github.com/badoux/checkmail"
"html"
"strings"
"time"
)

type User struct {
ID        uint64     `gorm:"primary_key;auto_increment" json:"id"`
FirstName string     `gorm:"size:100;not null;" json:"first_name"`
LastName  string     `gorm:"size:100;not null;" json:"last_name"`
Email     string     `gorm:"size:100;not null;unique" json:"email"`
Password  string     `gorm:"size:100;not null;" json:"password"`
CreatedAt time.Time  `gorm:"default:CURRENT_TIMESTAMP" json:"created_at"`
UpdatedAt time.Time  `gorm:"default:CURRENT_TIMESTAMP" json:"updated_at"`
DeletedAt *time.Time `json:"deleted_at,omitempty"`
}

type PublicUser struct {
ID        uint64 `gorm:"primary_key;auto_increment" json:"id"`
FirstName string `gorm:"size:100;not null;" json:"first_name"`
LastName  string `gorm:"size:100;not null;" json:"last_name"`
}

//BeforeSave is a gorm hook
func (u *User) BeforeSave() error {
hashPassword, err := security.Hash(u.Password)
if err != nil {
    return err
}
u.Password = string(hashPassword)
return nil
}

type Users []User

//So that we dont expose the user's email address and password to the world
func (users Users) PublicUsers() []interface{} {
result := make([]interface{}, len(users))
for index, user := range users {
    result[index] = user.PublicUser()
}
return result
}

//So that we dont expose the user's email address and password to the world
func (u *User) PublicUser() interface{} {
return &PublicUser{
    ID:        u.ID,
    FirstName: u.FirstName,
    LastName:  u.LastName,
}
}

func (u *User) Prepare() {
u.FirstName = html.EscapeString(strings.TrimSpace(u.FirstName))
u.LastName = html.EscapeString(strings.TrimSpace(u.LastName))
u.Email = html.EscapeString(strings.TrimSpace(u.Email))
u.CreatedAt = time.Now()
u.UpdatedAt = time.Now()
}

func (u *User) Validate(action string) map[string]string {
var errorMessages = make(map[string]string)
var err error

switch strings.ToLower(action) {
case "update":
    if u.Email == "" {
        errorMessages["email_required"] = "email required"
    }
    if u.Email != "" {
        if err = checkmail.ValidateFormat(u.Email); err != nil {
            errorMessages["invalid_email"] = "email email"
        }
    }

case "login":
    if u.Password == "" {
        errorMessages["password_required"] = "password is required"
    }
    if u.Email == "" {
        errorMessages["email_required"] = "email is required"
    }
    if u.Email != "" {
        if err = checkmail.ValidateFormat(u.Email); err != nil {
            errorMessages["invalid_email"] = "please provide a valid email"
        }
    }
case "forgotpassword":
    if u.Email == "" {
        errorMessages["email_required"] = "email required"
    }
    if u.Email != "" {
        if err = checkmail.ValidateFormat(u.Email); err != nil {
            errorMessages["invalid_email"] = "please provide a valid email"
        }
    }
default:
    if u.FirstName == "" {
        errorMessages["firstname_required"] = "first name is required"
    }
    if u.LastName == "" {
        errorMessages["lastname_required"] = "last name is required"
    }
    if u.Password == "" {
        errorMessages["password_required"] = "password is required"
    }
    if u.Password != "" && len(u.Password) < 6 {
        errorMessages["invalid_password"] = "password should be at least 6 characters"
    }
    if u.Email == "" {
        errorMessages["email_required"] = "email is required"
    }
    if u.Email != "" {
        if err = checkmail.ValidateFormat(u.Email); err != nil {
            errorMessages["invalid_email"] = "please provide a valid email"
        }
    }
}
return errorMessages


在上面的文件中,定义了包含用户信息的用户结构,我们还添加了帮助程序功能,这些功能将验证和清理输入。调用了一种哈希方法,该方法用于哈希密码。这是在基础结构层中定义的。

定义food实体时采用相同的方法。

存储库

存储库定义了基础结构实现的方法的集合。这描绘了与给定数据库或第三方API交互的方法数量。

user存储库如下所示:
package repository

import (
"food-app/domain/entity"
)

type UserRepository interface {
SaveUser(*entity.User) (*entity.User, map[string]string)
GetUser(uint64) (*entity.User, error)
GetUsers() ([]entity.User, error)
GetUserByEmailAndPassword(*entity.User) (*entity.User, map[string]string)


方法在接口中定义。这些方法稍后将在基础结构层中实现。

food库几乎相同。

Infrastructure层

该层实现存储库中定义的方法。这些方法与数据库或第三方API交互。本文中仅考虑数据库交互。
3.png

我们可以看到user存储库实现如下所示:
package persistence

import (
"errors"
"food-app/domain/entity"
"food-app/domain/repository"
"food-app/infrastructure/security"
"github.com/jinzhu/gorm"
"golang.org/x/crypto/bcrypt"
"strings"
)

type UserRepo struct {
db *gorm.DB
}

func NewUserRepository(db *gorm.DB) *UserRepo {
return &UserRepo{db}
}
//UserRepo implements the repository.UserRepository interface
var _ repository.UserRepository = &UserRepo{}

func (r *UserRepo) SaveUser(user *entity.User) (*entity.User, map[string]string) {
dbErr := map[string]string{}
err := r.db.Debug().Create(&user).Error
if err != nil {
    //If the email is already taken
    if strings.Contains(err.Error(), "duplicate") || strings.Contains(err.Error(), "Duplicate") {
        dbErr["email_taken"] = "email already taken"
        return nil, dbErr
    }
    //any other db error
    dbErr["db_error"] = "database error"
    return nil, dbErr
}
return user, nil
}

func (r *UserRepo) GetUser(id uint64) (*entity.User, error) {
var user entity.User
err := r.db.Debug().Where("id = ?", id).Take(&user).Error
if err != nil {
    return nil, err
}
if gorm.IsRecordNotFoundError(err) {
    return nil, errors.New("user not found")
}
return &user, nil
}

func (r *UserRepo) GetUsers() ([]entity.User, error) {
var users []entity.User
err := r.db.Debug().Find(&users).Error
if err != nil {
    return nil, err
}
if gorm.IsRecordNotFoundError(err) {
    return nil, errors.New("user not found")
}
return users, nil
}

func (r *UserRepo) GetUserByEmailAndPassword(u *entity.User) (*entity.User, map[string]string) {
var user entity.User
dbErr := map[string]string{}
err := r.db.Debug().Where("email = ?", u.Email).Take(&user).Error
if gorm.IsRecordNotFoundError(err) {
    dbErr["no_user"] = "user not found"
    return nil, dbErr
}
if err != nil {
    dbErr["db_error"] = "database error"
    return nil, dbErr
}
//Verify the password
err = security.VerifyPassword(user.Password, u.Password)
if err != nil && err == bcrypt.ErrMismatchedHashAndPassword {
    dbErr["incorrect_password"] = "incorrect password"
    return nil, dbErr
}
return &user, nil


可以看到我们实现了存储库中定义的方法。使用实现了UserRepository接口的UserRepo结构可以做到这一点,如下行所示:
//UserRepo implements the repository.UserRepository interface
var _ repository.UserRepository = &UserRepo{} 

因此,我们通过创建包含以下内容的db.go文件来配置数据库:
package persistence

import (
"fmt"
"food-app/domain/entity"
"food-app/domain/repository"
"github.com/jinzhu/gorm"
_ "github.com/jinzhu/gorm/dialects/postgres"
)

type Repositories struct {
User repository.UserRepository
Food repository.FoodRepository
db   *gorm.DB
}

func NewRepositories(Dbdriver, DbUser, DbPassword, DbPort, DbHost, DbName string) (*Repositories, error) {
DBURL := fmt.Sprintf("host=%s port=%s user=%s dbname=%s sslmode=disable password=%s", DbHost, DbPort, DbUser, DbName, DbPassword)
db, err := gorm.Open(Dbdriver, DBURL)
if err != nil {
    return nil, err
}
db.LogMode(true)

return &Repositories{
    User: NewUserRepository(db),
    Food: NewFoodRepository(db),
    db:   db,
}, nil
}

//closes the  database connection
func (s *Repositories) Close() error {
return s.db.Close()
}

//This migrate all tables
func (s *Repositories) Automigrate() error {
return s.db.AutoMigrate(&entity.User{}, &entity.Food{}).Error


在上面的文件中,我们定义了Repositories结构,该结构保存了应用中的所有存储库。我们有user和food库。该存储库还具有一个db实例,该实例被传递给user和food(即NewUserRepository和NewFoodRepository)的“constructors”。

Application层

我们已经在域中定义了API业务逻辑。该层连接domain和interfaces层。

以下是user的应用层:
package application

import (
"food-app/domain/entity"
"food-app/domain/repository"
)

type userApp struct {
us repository.UserRepository
}

//UserApp implements the UserAppInterface
var _ UserAppInterface = &userApp{}

type UserAppInterface interface {
SaveUser(*entity.User) (*entity.User, map[string]string)
GetUsers() ([]entity.User, error)
GetUser(uint64) (*entity.User, error)
GetUserByEmailAndPassword(*entity.User) (*entity.User, map[string]string)
}

func (u *userApp) SaveUser(user *entity.User) (*entity.User, map[string]string) {
return u.us.SaveUser(user)
}

func (u *userApp) GetUser(userId uint64) (*entity.User, error) {
return u.us.GetUser(userId)
}

func (u *userApp) GetUsers() ([]entity.User, error) {
return u.us.GetUsers()
}

func (u *userApp) GetUserByEmailAndPassword(user *entity.User) (*entity.User, map[string]string) {
return u.us.GetUserByEmailAndPassword(user)


上面有保存和检索用户数据的方法。UserApp结构具有UserRepository接口,从而可以调用用户存储库方法。

Interfaces层

接口是处理HTTP请求和响应的层。这里我们收到身份验证,与用户相关的内容和与食品相关的内容的传入请求。
4.png

用户处理

我们定义了保存用户,获取所有用户和获取特定用户的方法。这些可以在user_handler.go文件中找到。
package interfaces

import (
"food-app/application"
"food-app/domain/entity"
"food-app/infrastructure/auth"
"github.com/gin-gonic/gin"
"net/http"
"strconv"
)

//Users struct defines the dependencies that will be used
type Users struct {
us application.UserAppInterface
rd auth.AuthInterface
tk auth.TokenInterface
}

//Users constructor
func NewUsers(us application.UserAppInterface, rd auth.AuthInterface, tk auth.TokenInterface) *Users {
return &Users{
    us: us,
    rd: rd,
    tk: tk,
}
}

func (s *Users) SaveUser(c *gin.Context) {
var user entity.User
if err := c.ShouldBindJSON(&user); err != nil {
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, gin.H{
        "invalid_json": "invalid json",
    })
    return
}
//validate the request:
validateErr := user.Validate("")
if len(validateErr) > 0 {
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, validateErr)
    return
}
newUser, err := s.us.SaveUser(&user)
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusInternalServerError, err)
    return
}
c.JSON(http.StatusCreated, newUser.PublicUser())
}

func (s *Users) GetUsers(c *gin.Context) {
users := entity.Users{} //customize user
var err error
//us, err = application.UserApp.GetUsers()
users, err = s.us.GetUsers()
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusInternalServerError, err.Error())
    return
}
c.JSON(http.StatusOK, users.PublicUsers())
}

func (s *Users) GetUser(c *gin.Context) {
userId, err := strconv.ParseUint(c.Param("user_id"), 10, 64)
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusBadRequest, err.Error())
    return
}
user, err := s.us.GetUser(userId)
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusInternalServerError, err.Error())
    return
}
c.JSON(http.StatusOK, user.PublicUser())


观察到返回用户时,我们仅返回一个公共用户(在实体中定义)。公共用户没有敏感的用户详细信息,例如电子邮件和密码。

授权处理

login_handler负责登录,注销和刷新令牌方法。在各自文件中定义的某些方法在此文件中被调用。最好在它们的文件路径之后在存储库中检出它们。
package interfaces

import (
"fmt"
"food-app/application"
"food-app/domain/entity"
"food-app/infrastructure/auth"
"github.com/dgrijalva/jwt-go"
"github.com/gin-gonic/gin"
"net/http"
"os"
"strconv"
)

type Authenticate struct {
us application.UserAppInterface
rd auth.AuthInterface
tk auth.TokenInterface
}

//Authenticate constructor
func NewAuthenticate(uApp application.UserAppInterface, rd auth.AuthInterface, tk auth.TokenInterface) *Authenticate {
return &Authenticate{
    us: uApp,
    rd: rd,
    tk: tk,
}
}

func (au *Authenticate) Login(c *gin.Context) {
var user *entity.User
var tokenErr = map[string]string{}

if err := c.ShouldBindJSON(&user); err != nil {
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, "Invalid json provided")
    return
}
//validate request:
validateUser := user.Validate("login")
if len(validateUser) > 0 {
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, validateUser)
    return
}
u, userErr := au.us.GetUserByEmailAndPassword(user)
if userErr != nil {
    c.JSON(http.StatusInternalServerError, userErr)
    return
}
ts, tErr := au.tk.CreateToken(u.ID)
if tErr != nil {
    tokenErr["token_error"] = tErr.Error()
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, tErr.Error())
    return
}
saveErr := au.rd.CreateAuth(u.ID, ts)
if saveErr != nil {
    c.JSON(http.StatusInternalServerError, saveErr.Error())
    return
}
userData := make(map[string]interface{})
userData["access_token"] = ts.AccessToken
userData["refresh_token"] = ts.RefreshToken
userData["id"] = u.ID
userData["first_name"] = u.FirstName
userData["last_name"] = u.LastName

c.JSON(http.StatusOK, userData)
}

func (au *Authenticate) Logout(c *gin.Context) {
//check is the user is authenticated first
metadata, err := au.tk.ExtractTokenMetadata(c.Request)
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusUnauthorized, "Unauthorized")
    return
}
//if the access token exist and it is still valid, then delete both the access token and the refresh token
deleteErr := au.rd.DeleteTokens(metadata)
if deleteErr != nil {
    c.JSON(http.StatusUnauthorized, deleteErr.Error())
    return
}
c.JSON(http.StatusOK, "Successfully logged out")
}

//Refresh is the function that uses the refresh_token to generate new pairs of refresh and access tokens.
func (au *Authenticate) Refresh(c *gin.Context) {
mapToken := map[string]string{}
if err := c.ShouldBindJSON(&mapToken); err != nil {
    c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, err.Error())
    return
}
refreshToken := mapToken["refresh_token"]

//verify the token
token, err := jwt.Parse(refreshToken, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
    //Make sure that the token method conform to "SigningMethodHMAC"
    if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
        return nil, fmt.Errorf("unexpected signing method: %v", token.Header["alg"])
    }
    return []byte(os.Getenv("REFRESH_SECRET")), nil
})
//any error may be due to token expiration
if err != nil {
    c.JSON(http.StatusUnauthorized, err.Error())
    return
}
//is token valid?
if _, ok := token.Claims.(jwt.Claims); !ok && !token.Valid {
    c.JSON(http.StatusUnauthorized, err)
    return
}
//Since token is valid, get the uuid:
claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims)
if ok && token.Valid {
    refreshUuid, ok := claims["refresh_uuid"].(string) //convert the interface to string
    if !ok {
        c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, "Cannot get uuid")
        return
    }
    userId, err := strconv.ParseUint(fmt.Sprintf("%.f", claims["user_id"]), 10, 64)
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusUnprocessableEntity, "Error occurred")
        return
    }
    //Delete the previous Refresh Token
    delErr := au.rd.DeleteRefresh(refreshUuid)
    if delErr != nil { //if any goes wrong
        c.JSON(http.StatusUnauthorized, "unauthorized")
        return
    }
    //Create new pairs of refresh and access tokens
    ts, createErr := au.tk.CreateToken(userId)
    if createErr != nil {
        c.JSON(http.StatusForbidden, createErr.Error())
        return
    }
    //save the tokens metadata to redis
    saveErr := au.rd.CreateAuth(userId, ts)
    if saveErr != nil {
        c.JSON(http.StatusForbidden, saveErr.Error())
        return
    }
    tokens := map[string]string{
        "access_token":  ts.AccessToken,
        "refresh_token": ts.RefreshToken,
    }
    c.JSON(http.StatusCreated, tokens)
} else {
    c.JSON(http.StatusUnauthorized, "refresh token expired")
}


运行程序

我们测试一下该应用。我们将连接路由,连接到数据库并启动应用程序。

在根目录中定义的main.go文件中完成。
package main

import (
"food-app/infrastructure/auth"
"food-app/infrastructure/persistence"
"food-app/interfaces"
"food-app/interfaces/fileupload"
"food-app/interfaces/middleware"
"github.com/gin-gonic/gin"
"github.com/joho/godotenv"
"log"
"os"
)

func init() {
//To load our environmental variables.
if err := godotenv.Load(); err != nil {
    log.Println("no env gotten")
}
}

func main() {

dbdriver := os.Getenv("DB_DRIVER")
host := os.Getenv("DB_HOST")
password := os.Getenv("DB_PASSWORD")
user := os.Getenv("DB_USER")
dbname := os.Getenv("DB_NAME")
port := os.Getenv("DB_PORT")

//redis details
redis_host := os.Getenv("REDIS_HOST")
redis_port := os.Getenv("REDIS_PORT")
redis_password := os.Getenv("REDIS_PASSWORD")


services, err := persistence.NewRepositories(dbdriver, user, password, port, host, dbname)
if err != nil {
    panic(err)
}
defer services.Close()
services.Automigrate()

redisService, err := auth.NewRedisDB(redis_host, redis_port, redis_password)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

tk := auth.NewToken()
fd := fileupload.NewFileUpload()

users := interfaces.NewUsers(services.User, redisService.Auth, tk)
foods := interfaces.NewFood(services.Food, services.User, fd, redisService.Auth, tk)
authenticate := interfaces.NewAuthenticate(services.User, redisService.Auth, tk)

r := gin.Default()
r.Use(middleware.CORSMiddleware()) //For CORS

//user routes
r.POST("/users", users.SaveUser)
r.GET("/users", users.GetUsers)
r.GET("/users/:user_id", users.GetUser)

//post routes
r.POST("/food", middleware.AuthMiddleware(), middleware.MaxSizeAllowed(8192000), foods.SaveFood)
r.PUT("/food/:food_id", middleware.AuthMiddleware(), middleware.MaxSizeAllowed(8192000), foods.UpdateFood)
r.GET("/food/:food_id", foods.GetFoodAndCreator)
r.DELETE("/food/:food_id", middleware.AuthMiddleware(), foods.DeleteFood)
r.GET("/food", foods.GetAllFood)

//authentication routes
r.POST("/login", authenticate.Login)
r.POST("/logout", authenticate.Logout)
r.POST("/refresh", authenticate.Refresh)


//Starting the application
app_port := os.Getenv("PORT") //using heroku host
if app_port == "" {
    app_port = "8888" //localhost
}
log.Fatal(r.Run(":"+app_port))


其中的中间件也是定义在interfaces层。
package middleware

import (
"bytes"
"food-app/infrastructure/auth"
"github.com/gin-gonic/gin"
"io/ioutil"
"net/http"
)

func AuthMiddleware() gin.HandlerFunc {
return func(c *gin.Context) {
    err := auth.TokenValid(c.Request)
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusUnauthorized, gin.H{
            "status": http.StatusUnauthorized,
            "error":  err.Error(),
        })
        c.Abort()
        return
    }
    c.Next()
}
}

func CORSMiddleware() gin.HandlerFunc {
return func(c *gin.Context) {
    c.Writer.Header().Set("Access-Control-Allow-Origin", "*")
    c.Writer.Header().Set("Access-Control-Allow-Credentials", "true")
    c.Writer.Header().Set("Access-Control-Allow-Headers", "Content-Type, Content-Length, Accept-Encoding, X-CSRF-Token, Authorization, accept, origin, Cache-Control, X-Requested-With")
    c.Writer.Header().Set("Access-Control-Allow-Methods", "POST, OPTIONS, GET, PUT, PATCH, DELETE")

    if c.Request.Method == "OPTIONS" {
        c.AbortWithStatus(204)
        return
    }
    c.Next()
}
}

//Avoid a large file from loading into memory
//If the file size is greater than 8MB dont allow it to even load into memory and waste our time.
func MaxSizeAllowed(n int64) gin.HandlerFunc {
return func(c *gin.Context) {
    c.Request.Body = http.MaxBytesReader(c.Writer, c.Request.Body, n)
    buff, errRead := c.GetRawData()
    if errRead != nil {
        //c.JSON(http.StatusRequestEntityTooLarge,"too large")
        c.JSON(http.StatusRequestEntityTooLarge, gin.H{
            "status":     http.StatusRequestEntityTooLarge,
            "upload_err": "too large: upload an image less than 8MB",
        })
        c.Abort()
        return
    }
    buf := bytes.NewBuffer(buff)
    c.Request.Body = ioutil.NopCloser(buf)
}


我们现在可以使用以下命令运行该应用:
go run main.go

总结

希望通过构建该golang应用,帮助大家了解如何使用DDD。如果有什么疑问或意见,可以在下方留言。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/dVK64_v60qEUAX7kQnfSxw

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