ReactiveCocoa学习

来源:互联网 发布:全国网络通缉名单2017 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 23:55

ReactiveCocoa - iOS开发的新框架

RAC具有函数式编程和响应式编程的特性。它主要吸取了.Net的 Reactive Extensions的设计和实现。

ReactiveCocoa试图解决什么问题

传统iOS开发过程中,状态以及状态之间依赖过多的问题

  • 在开发iOS应用时,一个界面元素的状态很可能受多个其它界面元素或后台状态的影响。
  • RAC通过引入信号(Signal)的概念,来代替传统iOS开发中对于控件状态变化检查的代理(delegate)模式或target-action模式。
  • 因为RAC的信号是可以组合(combine)的,所以可以轻松地构造出另一个新的信号出来。
  • 引入RAC之后,以前散落在action-target或KVO的回调函数中的判断逻辑被统一到了一起。
  • 除了组合(combine)之外,RAC的信号还支持链式(chaining)和过滤(filter),以方便将信号进行进一步处理。

传统MVC架构的问题:Controller比较复杂,可测试性差

  • 对于传统的Model-View-Controller的框架,Controller很容易变得比较庞大和复杂。
  • Controller常常与对应的View和Model的耦合度非常高,这同时也造成对其做单元测试非常不容易。
  • RAC的信号机制很容易将某一个Model变量的变化与界面关联,所以非常容易应用Model-View-ViewModel 框架。
  • 通过引入ViewModel层,然后用RAC将ViewModel与View关联,View层的变化可以直接响应ViewModel层的变化,这使得Controller变得更加简单,由于View不再与Model绑定,也增加了View的可重用性。
  • 因为引入了ViewModel层,所以单元测试可以在ViewModel层进行,iOS工程的可测试性也大大增强了。

提供统一的消息传递机制

  • iOS开发中有着各种消息传递机制,包括KVO、Notification、delegation、block以及target-action方式。各种消息传递机制使得开发者在做具体选择时感到困惑。
  • RAC将传统的UI控件事件进行了封装,使得以上各种消息传递机制都可以用RAC来完成。

ReactiveCocoa需要注意的

RAC在应用中大量使用了block,由于Objective-C语言的内存管理是基于引用计数 的,为了避免循环引用问题,在block中如果要引用self,需要使用@weakify(self)和@strongify(self)来避免强引用。

在使用时应该注意block的嵌套层数,不恰当的滥用多层嵌套block可能给程序的可维护性带来灾难。

ReactiveCocoa入门教程——第一部分

在编写iOS代码时,我们的大部分代码都是在响应一些事件:按钮点击、接收网络消息、属性变化等等。但是这些事件在代码中的表现形式却不一样:如target-action、代理方法、KVO、回调或其它。ReactiveCocoa的目的就是定义一个统一的事件处理接口,这样它们可以非常简单地进行链接、过滤和组合。

ReactiveCocoa思想和原理

ReactiveCocoa结合了一些编程模式:

  • 函数式编程:利用高阶函数,即将函数作为其它函数的参数。
  • 响应式编程:关注于数据流及变化的传播。

ReactiveCocoa有很多操作来控制事件流。假设你只关心超过3个字符长度的用户名,那么你可以使用filter操作来实现这个目的。把之前加在viewDidLoad中的代码更新成下面的:


[[self.usernameTextField.rac_textSignal    filter:^BOOL(id value) {        NSString *text = value;        return text.length > 3;    }]    subscribeNext:^(id x) {        NSLog(@"%@", x);    }];

上面代码等价于:


RACSignal *usernameSourceSignal =    self.usernameTextField.rac_textSignal;RACSignal *filteredUsername = [usernameSourceSignal    filter:^BOOL(id value) {        NSString *text = value;        return text.length > 3;    }];[filteredUsername subscribeNext:^(id x) {    NSLog(@"%@", x);}];

subscribeNext 定义在 RACSignal.h 文件中;filter 定义在 RACStream.h 文件中。

ReactiveCocoa框架使用category来为很多基本UIKit控件添加signal。这样你就能给控件添加订阅了,text field的rac_textSignal就是这么来的。

Objective-C 2.0中的Category语法 ,Category提供了一种比继承(inheritance)更为简洁的方法来对class进行扩展,我们可以为任何已经存在的class添加方法。

ReactiveCocoa的核心就是信号,而它不过就是事件流。

RACSignal的每个操作都会返回一个RACsignal,这在术语上叫做连贯接口(fluent interface)。这个功能可以让你直接构建管道,而不用每一步都使用本地变量。

Objective-C中的block

ReactiveCocoa大量使用block,关于在Objective-C中的声明有以下几种类型:


// As a local variable:returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters) {...};// As a property:@property (nonatomic, copy) returnType (^blockName)(parameterTypes);// As a method parameter:- (void)someMethodThatTakesABlock:(returnType (^)(parameterTypes))blockName;// As an argument to a method call:[someObject someMethodThatTakesABlock:^returnType (parameters) {...}];// As a typedef:typedef returnType (^TypeName)(parameterTypes);TypeName blockName = ^returnType(parameters) {...};

ReactiveCocoa的使用

用RAC判断用户名密码是否符合要求,并体现在界面上的一段代码:


#import "RWDummySignInService.h"#import "RWViewController.h"#import <ReactiveCocoa/ReactiveCocoa.h>@interface RWViewController ()@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *usernameTextField;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *passwordTextField;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *signInButton;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *signInFailureText;@property (strong, nonatomic) RWDummySignInService *signInService;@end@implementation RWViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    self.signInService = [RWDummySignInService new];    // initially hide the failure message    self.signInFailureText.hidden = YES;    ////////////////////////////////////////////////////    // Use RAC    /****************************************************     * 首先要做的就是创建一些信号,来表示用户名和密码输入框中的输入内容是否有效。     ***************************************************/    RACSignal *validUsernameSignal =        [self.usernameTextField.rac_textSignal map:^id(NSString *text) {            return @([self isValidUsername:text]);        }];    RACSignal *validPasswordSignal =        [self.passwordTextField.rac_textSignal map:^id(NSString *text) {            return @([self isValidPassword:text]);        }];    /****************************************************     * 根据条件设置文本框背景是否为黄色,优雅的做法是下面代码中使用RAC宏    [[validPasswordSignal        map:^id(NSNumber *passwordValid) {            return [passwordValid boolValue] ? [UIColor clearColor] : [UIColor yellowColor];        }]        subscribeNext:^(UIColor *color) {            self.passwordTextField.backgroundColor = color;        }];     * RAC宏允许直接把信号的输出应用到对象的属性上。     * RAC宏有两个参数,第一个是需要设置属性值的对象,第二个是属性名。     * 每次信号产生一个next事件,传递过来的值都会应用到该属性上。     ***************************************************/    RAC(self.passwordTextField, backgroundColor) =        [validPasswordSignal map:^id(NSNumber *passwordValid) {            return [passwordValid boolValue] ? [UIColor clearColor] : [UIColor yellowColor];        }];    RAC(self.usernameTextField, backgroundColor) =        [validUsernameSignal map:^id(NSNumber *passwordValid) {            return [passwordValid boolValue] ? [UIColor clearColor] : [UIColor yellowColor];        }];    /****************************************************     * RACsignal的这个方法可以聚合任意数量的信号,reduce block的参数和每个源信号相关。     * ReactiveCocoa有一个工具类RACBlockTrampoline,它在内部处理reduce block的可变参数。     * 实际上在ReactiveCocoa的实现中有很多隐藏的技巧,值得你去看看。     ***************************************************/    RACSignal *signUpActiveSignal =        [RACSignal combineLatest:@[ validUsernameSignal, validPasswordSignal ]                          reduce:^id(NSNumber *usernameValid, NSNumber *passwordValid) {                              return @([usernameValid boolValue] && [passwordValid boolValue]);                          }];    [signUpActiveSignal subscribeNext:^(NSNumber *signupActive) {        self.signInButton.enabled = [signupActive boolValue];    }];    /****************************************************     * flattenMap: 解决信号中的信号(Signal of Signals)问题。     * doNext: 添加附加操作(Adding side-effects),而且doNext: block并没有返回值。               因为它是附加操作,并不改变事件本身。     ***************************************************/    [[[[self.signInButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]        doNext:^(id x) {            self.signInButton.enabled = NO;            self.signInFailureText.hidden = YES;        }]        flattenMap:^id(id x) {            return [self signInSignal];        }]        subscribeNext:^(NSNumber *signedIn) {            self.signInButton.enabled = YES;            BOOL success = [signedIn boolValue];            self.signInFailureText.hidden = success;            if (success) {                // 转入下一个页面                [self performSegueWithIdentifier:@"signInSuccess" sender:self];            }        }];    ////////////////////////////////////////////////////}- (BOOL)isValidUsername:(NSString *)username {    return username.length > 3;}- (BOOL)isValidPassword:(NSString *)password {    return password.length > 3;}/**************************************************** * 建了一个信号,使用用户名和密码登录。 * 把已有的异步API用信号的方式来表示相当简单。 ***************************************************/- (RACSignal *)signInSignal {    return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {        [self.signInService            signInWithUsername:self.usernameTextField.text                      password:self.passwordTextField.text                      complete:^(BOOL success) {                          [subscriber sendNext:@(success)];                          [subscriber sendCompleted];                      }];        return nil;    }];}@end

上面代码的逻辑图如下所示:

5.1

上图展示了一些重要的概念,你可以使用ReactiveCocoa来完成一些重量级的任务。

  • 分割——信号可以有很多subscriber,也就是作为很多后续步骤的源。注意上图中那个用来表示用户名和密码有效性的布尔信号,它被分割成多个,用于不同的地方。
  • 聚合——多个信号可以聚合成一个新的信号,在上面的例子中,两个布尔信号聚合成了一个。实际上你可以聚合并产生任何类型的信号。

这些改动的结果就是,代码中没有用来表示两个输入框有效状态的私有属性了。这就是用响应式编程的一个关键区别,你不需要使用实例变量来追踪瞬时状态。

ReactiveCocoa入门教程——第二部分

如何取消订阅一个signal

ReactiveCocoa设计的一个目标就是支持匿名生成管道编程风格。为了支持这种模型,ReactiveCocoa自己持有全局的所有信号。如果一个signal有一个或多个订阅者,那这个signal就是活跃的。如果所有的订阅者都被移除了,那这个信号就能被销毁了。

如何取消订阅一个signal?在一个completed或者error事件之后,订阅会自动移除。还可以通过RACDisposable 手动移除订阅。这个方法并不常用到,但是还是有必要知道可以这样做。


RACSignal *backgroundColorSignal =    [self.searchText.rac_textSignal         map:^id(NSString *text) {             return [self isValidSearchText:text] ? [UIColor whiteColor] : [UIColor yellowColor];    }]; RACDisposable *subscription =     [backgroundColorSignal         subscribeNext:^(UIColor *color) {            self.searchText.backgroundColor = color;     }]; // at some point in the future ... [subscription dispose];​

如果你创建了一个管道,但是没有订阅(subscribeNext:)它,这个管道就不会执行,包括任何如doNext: block的附加操作。

避免循环引用

subscribeNext:block中使用了self来获取text field的引用。block会捕获并持有其作用域内的值。因此,如果self和这个信号之间存在一个强引用的话,就会造成循环引用。循环引用是否会造成问题,取决于self对象的生命周期。如果self的生命周期是整个应用运行时,比如说本例,那也就无伤大雅。但是在更复杂一些的应用中,就不是这么回事了。

为了避免潜在的循环引用,Apple的文档Working With Blocks中建议获取一个self的弱引用。比如下面这样使用的:


__weak typeof(self) weakSelf = self; // Capture the weak reference [[self.searchText.rac_textSignal     map:^id(NSString *text) {         return [self isValidSearchText:text] ? [UIColor whiteColor] : [UIColor yellowColor];    }]     subscribeNext:^(UIColor *color) {         __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf        strongSelf.searchText.backgroundColor = color;     }];​

ReactiveCocoa框架中的等价写法:


@weakify(self);[[self.searchText.rac_textSignal    map:^id(NSString *text) {        return [self isValidSearchText:text] ? [UIColor whiteColor] : [UIColor yellowColor];    }]    subscribeNext:^(UIColor *color) {        @strongify(self);        self.searchText.backgroundColor = color;    }];

ReactiveCocoa使用

下面代码实现搜索Twitter上的内容,并根据输入实时更新搜索结果。涉及到:线程、节流、error 和 completed的使用。


////  RWSearchFormViewController.m//  TwitterInstant////  Created by Colin Eberhardt on 02/12/2013.//  Copyright (c) 2013 Colin Eberhardt. All rights reserved.//#import "RWSearchFormViewController.h"#import "RWSearchResultsViewController.h"#import "RWTweet.h"#import <Accounts/Accounts.h>#import <LinqToObjectiveC/NSArray+LinqExtensions.h>// NSArray+LinqExtensions.h头文件是LinqToObjectiveC里的,它为NSArray添加了许多方法,能让你用流式API来转换、排序、分组和过滤其中的数据。#import <ReactiveCocoa/RACEXTScope.h>#import <ReactiveCocoa/ReactiveCocoa.h>#import <Social/Social.h>typedef NS_ENUM(NSInteger, RWTwitterInstantError) {    RWTwitterInstantErrorAccessDenied,    RWTwitterInstantErrorNoTwitterAccounts,    RWTwitterInstantErrorInvalidResponse};static NSString *const RWTwitterInstantDomain = @"TwitterInstant";@interface RWSearchFormViewController ()@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *searchText;@property (strong, nonatomic) RWSearchResultsViewController *resultsViewController;@property (strong, nonatomic) ACAccountStore *accountStore;@property (strong, nonatomic) ACAccountType *twitterAccountType;@end@implementation RWSearchFormViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    self.title = @"Twitter Instant";    [self styleTextField:self.searchText];    self.resultsViewController = self.splitViewController.viewControllers[1];    self.accountStore = [[ACAccountStore alloc] init];    self.twitterAccountType = [self.accountStore accountTypeWithAccountTypeIdentifier:ACAccountTypeIdentifierTwitter];    [[self.searchText.rac_textSignal        map:^id(NSString *text) {            return [self isValidSearchText:text] ? [UIColor whiteColor] : [UIColor yellowColor];        }]        subscribeNext:^(UIColor *color) {            self.searchText.backgroundColor = color;        }];    RAC(self.searchText, backgroundColor) =        [self.searchText.rac_textSignal map:^id(NSString *text) {            return [self isValidSearchText:text] ? [UIColor whiteColor] : [UIColor yellowColor];        }];    /****************************************************     * @weakify: 宏让你创建一个弱引用,如果你需要多个弱引用,你可以传入多个变量。     * @strongify: 让你创建一个对之前传入@weakify对象的强引用。     * then: 方法会等待completed事件的发送,然后再订阅由then block返回的signal,相当于复用subscribeNext:。        这样就高效地把控制权从一个signal传递给下一个。一旦用户允许访问Twitter账号(希望如此),        应用就应该一直监测search text filed的变化,以便搜索Twitter的内容。     * deliverOn: 切换到不同的线程。只能在主线程中更新UI,因此你需要切换线程来在UI中展示微博的列表。     * linq_select: 对数组中的每个元素执行提供的block,来把NSDictionary的数组转换成RWTweet的数组。     * throttle: 节流,前一个next事件在指定的时间段内没有被接收到后,throttle操作才会发送next事件。     ***************************************************/    @weakify(self);    [[[[[[[self requestAccessToTwitterSignal]        then:^RACSignal * {            @strongify(self);            return self.searchText.rac_textSignal;        }]        filter:^BOOL(NSString *text) {            @strongify(self);            return [self isValidSearchText:text];        }]        throttle:0.5]        flattenMap:^RACStream *(NSString *text) {            @strongify(self);            return [self signalForSearchWithText:text];        }]        deliverOn:[RACScheduler mainThreadScheduler]]        subscribeNext:^(NSDictionary *jsonSearchResult) {            NSArray *statuses = jsonSearchResult[@"statuses"];            NSArray *tweets = [statuses linq_select:^id(id tweet) {                return [RWTweet tweetWithStatus:tweet];            }];            [self.resultsViewController displayTweets:tweets];        }        error:^(NSError *error) {            NSLog(@"An error occurred: %@", error);        }];}/**************************************************** * 当应用获取访问社交媒体账号的权限时,用户会看见一个弹框。 * 这是一个异步操作,因此把这封装进一个signal。 1. 定义了一个error,当用户拒绝访问时发送。 2. 和第一部分一样,类方法createSignal返回一个RACSignal实例。 3. 通过account store请求访问Twitter。此时用户会看到一个弹框来询问是否允许访问Twitter账户。 4. 在用户允许或拒绝访问之后,会发送signal事件。如果用户允许访问,会发送一个next事件,    紧跟着再发送一个completed事件。如果用户拒绝访问,会发送一个error事件。 ***************************************************/- (RACSignal *)requestAccessToTwitterSignal {    // 1 - define an error    NSError *accessError = [NSError errorWithDomain:RWTwitterInstantDomain                                               code:RWTwitterInstantErrorAccessDenied                                           userInfo:nil];    // 2 - create the signal    @weakify(self);    return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {        // 3 - request access to twitter        @strongify(self);        [self.accountStore            requestAccessToAccountsWithType:self.twitterAccountType                                    options:nil                                 completion:^(BOOL granted, NSError *error) {                                     // 4 - handle the response                                     if (!granted) {                                         [subscriber sendError:accessError];                                     } else {                                         [subscriber sendNext:nil];                                         [subscriber sendCompleted];                                     }                                 }];        return nil;    }];}/**************************************************** * 方法创建了一个请求,请求通过v1.1 REST API来搜索Twitter。 * 下面的代码使用q这个搜索参数来搜索Twitter中包含有给定字符串的微博。 ***************************************************/- (SLRequest *)requestforTwitterSearchWithText:(NSString *)text {    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://api.twitter.com/1.1/search/tweets.json"];    NSDictionary *params = @{ @"q" : text };    SLRequest *request = [SLRequest requestForServiceType:SLServiceTypeTwitter                                            requestMethod:SLRequestMethodGET                                                      URL:url                                               parameters:params];    return request;}/**************************************************** * 基于requestforTwitterSearchWithText这个请求创建signal。 1. 首先需要定义2个不同的错误,一个表示用户还没有添加任何Twitter账号,另一个表示在请求过程中发生了错误。 2. 和之前的一样,创建一个signal。 3. 用你之前写的方法,给需要搜索的文本创建一个请求。 4. 查询account store来找到可用的Twitter账号。如果没有账号的话,发送一个error事件。 5. 执行请求。 6. 在请求成功的事件里(http响应码200),发送一个next事件,返回解析好的JSON数据,然后再发送一个completed事件。 7. 在请求失败的事件里,发送一个error事件。 ***************************************************/- (RACSignal *)signalForSearchWithText:(NSString *)text {    // 1 - define the errors    NSError *noAccountsError = [NSError errorWithDomain:RWTwitterInstantDomain                                                   code:RWTwitterInstantErrorNoTwitterAccounts                                               userInfo:nil];    NSError *invalidResponseError = [NSError errorWithDomain:RWTwitterInstantDomain                                                        code:RWTwitterInstantErrorInvalidResponse                                                    userInfo:nil];    // 2 - create the signal block    @weakify(self);    return [RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {        @strongify(self);        // 3 - create the request        SLRequest *request = [self requestforTwitterSearchWithText:text];        // 4 - supply a twitter account        NSArray *twitterAccounts = [self.accountStore accountsWithAccountType:self.twitterAccountType];        if (twitterAccounts.count == 0) {            [subscriber sendError:noAccountsError];        } else {            [request setAccount:[twitterAccounts lastObject]];            // 5 - perform the request            [request performRequestWithHandler:^(NSData *responseData,                         NSHTTPURLResponse *urlResponse, NSError *error) {                if (urlResponse.statusCode == 200) {                    // 6 - on success, parse the response                    NSDictionary *timelineData =                        [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:responseData                                                        options:NSJSONReadingAllowFragments                                                          error:nil];                    [subscriber sendNext:timelineData];                    [subscriber sendCompleted];                } else {                    // 7 - send an error on failure                    [subscriber sendError:invalidResponseError];                }            }];        }        return nil;    }];}- (BOOL)isValidSearchText:(NSString *)text {    return text.length > 2;}- (void)styleTextField:(UITextField *)textField {    CALayer *textFieldLayer = textField.layer;    textFieldLayer.borderColor = [UIColor grayColor].CGColor;    textFieldLayer.borderWidth = 2.0f;    textFieldLayer.cornerRadius = 0.0f;}@end

RWTweet类有一个属性profileImageUrl来存放头像的URL。为了让table view能流畅地滚动,你需要让用URL获取图像的代码不在主线程中执行。

异步加载图片代码:


////  RWSearchResultsViewController.m//  TwitterInstant////  Created by Colin Eberhardt on 03/12/2013.//  Copyright (c) 2013 Colin Eberhardt. All rights reserved.//#import "RWSearchResultsViewController.h"#import "RWTableViewCell.h"#import "RWTweet.h"#import <ReactiveCocoa/ReactiveCocoa.h>@interface RWSearchResultsViewController ()@property (nonatomic, strong) NSArray *tweets;@end@implementation RWSearchResultsViewController {}- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    self.tweets = [NSArray array];}- (void)displayTweets:(NSArray *)tweets {    self.tweets = tweets;    [self.tableView reloadData];}#pragma mark - Table view data source- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {    return self.tweets.count;}- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {    static NSString *CellIdentifier = @"Cell";    RWTableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier forIndexPath:indexPath];    RWTweet *tweet = self.tweets[indexPath.row];    cell.twitterStatusText.text = tweet.status;    cell.twitterUsernameText.text = [NSString stringWithFormat:@"@%@", tweet.username];    /****************************************************     * 因为cell是重用的,可能有脏数据,所以上面的代码首先重置图片。然后创建signal来获取图片数据。     * takeUntil: to cancel a signal when a cell is recycled     ***************************************************/    cell.twitterAvatarView.image = nil;    [[[[self signalForLoadingImage:tweet.profileImageUrl]        takeUntil:cell.rac_prepareForReuseSignal]        deliverOn:[RACScheduler mainThreadScheduler]]        subscribeNext:^(UIImage *image) {            cell.twitterAvatarView.image = image;        }];    return cell;}/**************************************************** * 下面的方法首先获取一个后台scheduler,来让signal不在主线程执行。 * 然后,创建一个signal来下载图片数据,当有订阅者时创建一个UIImage。 * 最后是subscribeOn:来确保signal在指定的scheduler上执行。 ***************************************************/- (RACSignal *)signalForLoadingImage:(NSString *)imageUrl {    RACScheduler *scheduler = [RACScheduler schedulerWithPriority:RACSchedulerPriorityBackground];    return [[RACSignal createSignal:^RACDisposable *(id<RACSubscriber> subscriber) {        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:imageUrl]];        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];        [subscriber sendNext:image];        [subscriber sendCompleted];        return nil;    }] subscribeOn:scheduler];}@end

参考链接

  • http://www.infoq.com/cn/articles/reactivecocoa-ios-new-develop-framework
  • http://www.raywenderlich.com/62699/reactivecocoa-tutorial-pt1
  • http://benbeng.leanote.com/post/ReactiveCocoaTutorial-part1
  • http://www.raywenderlich.com/62796/reactivecocoa-tutorial-pt2
  • http://benbeng.leanote.com/post/ReactiveCocoaTutorial-part2
  • http://fuckingblocksyntax.com/
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