6.    前台操作子系统：该子系统主要负责借书时需要输入读者的用户号和图书ISBN；如果该图书可借，则正常借书，提示“借阅成功”；如果该书不可借，则弹出窗口提示。还书时需要输入读者的用户号和图书ISBN；若正常还书，点击确定即可；若读者违章，可填写违章记录，并处以罚款。

1.4参考资料

1． GB/T8567——2006《计算机软件文档编制规范》；

2． 《软件工程导论(第五版)》 张海藩编著 清华大学出版社

3． 《图书馆信息管理系统 ——需求分析与规格说明》

4． 《软件工程》 李浪、朱雅莉、熊江主编  华中科技大学出版社；

5． 《软件文档写作教程》 马平、黄冬梅编著  电子工业出版社；

6． 《青院图书馆管理规章制度》

2总体设计

2.1需求规定

（1）图书信息输入输出：图书编号，每本图书都有一个唯一的编号，它是唯一有效区分图书的方式；图书名称，每本书的名称，是区分图书的的方法之一；作者，出版社，出版时间，图书定价，如果每本书的出版时间超过了七年，则需要图书管理员申请更新图书，是区分每本书是否为已过时很久需要更新图书的标准，图书定价是如果读者违章阅读还书时需要缴纳的罚金的额度标准；库存量，是图书馆一共有该图书的数量；已借数目，当前图书借出去的数量；可借数目，当前图书还剩余可借的数目，是图书管理员进行图书清点的最方便快捷的方法。

（2）用户输信息入输出：用户编号，每个用户都有一个唯一的编号，是有效区分用户的唯一标识；密码，使用户登录的必须前提，只有用户编号和密码都输入正确才能登陆系统开始使用；用户名，每个用户的真实姓名，是区分用户的方式之一；性别，年龄，院系，专业，电话，地址，是用户资料的组成部分，用来完善用户资料，方便管理员进行管理；入校时间，离校时间，是用户的有效期范围，只有在校用户才能使用该系统，用户从入学时分配用户编号，知道用户离校此编号作废，不能再使用；

（3）借书还书输入输出：读者的用户编号，用户姓名，图书编号，图书名称，是查看用户所借（所还）图书信息是否正确的方式；借书时间，结束时的日期；还书时间，还书时的日期；借阅时长，从借书成功开始算起，一直到还书的日期所经历的时间长度。

（4）罚金输入输出：若读者违章，则需要缴纳罚金，额度由系统管理员设定，由前台操作员代收。

2.2运行环境

2.2.1硬件环境：

处理器：Intel双核心处理器：支持多线程，二级缓存为2MB或4MB，主频133MHZ或266MHZ

内存：2GB 支持DDR2

硬盘：不少于80GB

电源：有内置电源以及外置电源，外置电源能够提供突然断电提供时间保存数据作用

2.2.2软件环境：

支持运行环境：JDK7.0

操作系统: Windows 7/8/server Liux

数据库系统：Sql Server 2008 /MySQL 6.0

编译程序: ecliples/My ecliples

2.3基本设计概念和处理流程

1.前台操作管理系统系统

(1)功能描述

①　功能概要

该系统的最终用户为图书馆的管理员前台操作员，可以供前台操作员进行图书状态查询、借书管理、图书预定管理、还书管理、读者借阅信息管理5类功能

②　开始条件

前台操作员已经登录本系统

(2)处理流程见下图

Yes

No

Yes

No

Yes                                   No

Yes                              No

Yes

Yes

2.管理员管理系统

(1)功能描述

①　功能概要

该系统的最终用户为系统管理员，可以系统管理员进行添加删除用户、查询修改用户信息、查询修改个人信息、登陆重新登录、退出5类功能

②　开始条件

系统管理员已经成功登录本系统

(2)处理流程见下图

No

Yes

No

Yes                                No

No

Yes

Yes

Yes

3.图书管理系统

(1)功能描述

①　功能概要

该系统的最终用户为图书管理员，可以供图书管理员进行添加删除图书信息、查询修改图书信息、查询图书状态、图书维护共4类功能

②　开始条件

图书管理员已经成功登录本系统

(2)处理流程见下图

No

Yes

No

Yes                             No

Yes                                      No

Yes

Yes

4.用户管理系统

(1)功能描述

③　功能概要

该系统的最终用户为所有用户，可以供图书管理员进行用户信息查询、用户密码查询修改、登陆和重新登录3类功能

④　开始条件

图书管理员已经成功登录本系统

(2)处理流程见下图

No

Yes

NoNo                 No

Yes                                             No

Yes

Yes

5.读者用户客户端系统

(1)功能描述

⑤　功能概要

该系统的最终用户为读者用户，可以供读者进行查询修改读者密码、查询读者借阅信息、图书预定，查询检索图书、登陆重新登录5类功能

⑥　开始条件

读者用户已经成功登录本系统

(2)处理流程见下图

No

Yes

No

Yes                       No

Yes                           No

Yes                         No

Yes

Yes

2.4结构

程序的模块划分及功能对应关系如下表所示：

1.前台操作管理系统

No.	模块名称	功能需求	程序ID
1	图书状态信息查询	查询图书状态信息	proscenium-*
2	借书管理	有效注册用户可以借书 未注册用户不能借书	Proscenium *
3	预订管理	查看读者的图书预订信息	Proscenium _*
4	还书管理	读者未违章正常还书 读者违章交罚金	Proscenium _*
5	读者借阅信息查询	查询读者借阅信息	Proscenium _*

表2-1 前台操作系统结构

2.管理员管理系统

No.	模块名称	功能需求	程序ID
1	添加删除用户	添加删除读者 添加删除管理员	Administrators -*
2	查询修改用户信息	查询修改读者信息 查询修改管理员信息	Administrators *
3	查询修改个人信息	查询修改自己登陆密码	Administrators _*
4	登陆、重新登录	登陆系统	Administrators _*
5	退出系统	退出登录	Administrators _*

表2-2管理员管理系统结构

3.图书管理系统

No.	模块名称	功能需求	程序ID
1	添加删除图书信息	新书入库登记 旧书出库	Book_*
2	查询修改图书信息	修改图书信息	Booko_*
3	查询图书状态	查询图书状态信息	Book_*
4	图书维护	维护图书	Book_*

表2-3 图书管理系统结构

4.用户管理系统

No.	模块名称	功能需求	程序ID
1	查询用户信息	查询个人信息	User-*
2	修改用户密码	修改个人登录密码	User-*
3	登陆重新登录	登陆系统	User-*
4	退出系统	退出登录	User-*

表2-4 用户管理系统结构

5.读者客户端系统

No.	模块名称	功能需求	程序ID
1	查询修改读者密码	修改自己密码	Reader _*
2	查询读者借阅信息	查看自己借阅信息	Reader_*
3	未借图书预订	提前预定未借图书	Reader _*
4	图书检索	一般检索 高级检索	Readert _*
5	登陆重新登录	登陆系统	Reader_*
6	退出系统	退出登录

表2-5 读者客户端系统结构

2.5功能器求与程序的关系

本条用一张如下的矩阵图说明各项功能需求的实现同各块程序的分配关系：

	proscenium-*	Administrators-*	Book_*	User-*	Reader _*
图书状态信息查询	√
借书管理	√
预订管理	√
还书管理	√
读者借阅信息查询	√
添加删除用户		√
查询修改用户信息		√
查询修改个人信息		√
登陆、重新登录		√
退出系统		√
添加删除图书信息			√
查询修改图书信息			√
查询图书状态			√
图书维护			√
查询用户信息				√
修改用户密码				√
登陆重新登录				√
退出系统				√
查询修改读者密码					√
查询读者借阅信息					√
未借图书预订					√
图书检索					√
登陆重新登录					√
退出系统					√

表2-6 功能器求与程序的关系

2.6人工处理过程

采购图书入库时分配图书编号，读者用户入校时分配用户编号，用户离校后废弃此用户编号

2.7尚未问决的问题

方便快捷的为用户分配用户编号和密码，批量处理用户信息，以方便一届毕业后更快捷的作废此届所有毕业生的用户编号密码

3接口设计

3.1用户接口

（1）用户进入青院图书馆管理系统主页面时，输入用户名与密码，只有都输入正确才能进入系统。

（2）在做新建和更新数据信息的操作时，必须输入合法内容才能成功的进行数据控制操作。

3.2外部接口

支持一般的Pentium4或更高的计算机，支持打印机和条型码扫描器，通过JDBC支持Sql数据库，客户端必须安装此系统提供的浏览器，需要安装图书条形码扫描器和借书证条形码扫描器。

3.3内部接口

(1)通过面向对象的语言设计类，在public类中实现调用，类之间采用封装；

(2)图书管理系统，为图书查询和借书还书提供数据，必须得先有图书数据后才能使用查询借书还书模块；

(3)图书管理员和系统管理员必须先为系统提供前台操作员的基本数据信息和系统设置信息，前台操作员才能使用其模块；

4运行设计

4.1运行模块组合

(1)图书馆信息管理系统的所有5个模块在服务器启动时完成所有模块的加载工作，随时等候调用。

(2)不同的用户根据权限的不同调用不同的模块。

4.2运行控制

(1) 在页面上，通过鼠标的点击触发相应的操作。

(2) 在页面上可以通过 Tab键实现换行、Enter键实现确认等键完成特定的功能。

4.3运行时间

(1) 响应时间：统计、查询数据数据的相应时间控制在15秒内，借书证条形码扫描时间控制在2秒之内。

(2) 数据更新处理时间：联网数据库在网络正常无故障的情况下，插入一条数据和删除一条数据的数据更新操作响应时间控制在0.3秒/条之内；

(3) 运行时间：系统程序启动和初始化时间控制在3秒之内，用户登录验证时间控制在3秒内。

5系统数据结构设计

5.1逻辑结构设计要点

根据需求分析报告和概要设计阶段的分析和计划，得出R-R图如下图所示

设置

管理                      管理

管理

管理

管理

参与

参与

管理

管理

参与

图5-1 图书信息管理系统E-R图

青院图书信息管理系统总共设计出如下9个表：

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
Anum	编号	Varchar(12)	主键	否
AName	姓名	Varchar(30)		否
Sex	性别	Varchar(2)	只能是男或女,不能选择其他类型	是
Age	年龄	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	是
Home	家庭地址	Varchar(50)		是
TelNum	电话	Varchar(11)	全部为数字	否
Position	身份	Varchar(20)		否
Seniority	工龄	int	必须为整型数	否
EnterTime	入校时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
Password	密码	Varchar(10)		否
AType	用户类型	Varchar(10)		否

表5-1 系统管理员表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
UserType	身份	Varchar(10)		否
Unum	编号号	Varchar(12)	主键	否
Name	用户名	Varchar(30)		否
Sex	性别	Varchar(2)	只能是男或女,其他提示错误信息	是
Age	年龄	int	只能是整数，输入其他提示错误信息错	是
Home	家庭地址	Varchar(50)		是
TelNum	电话	Varchar(11)	全部为数字，其他类型提示错误信息	否
Position	职务	Varchar(20)		否
EnterTime	入校时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
UPassword	密码	Varchar(10)		否

表5-2 前台操作员表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
RType	身份	Varchar(10)		否
Rnum	读者编号	Varchar(12)	主键	否
Name	姓名	Varchar(30)		否
Sex	性别	Varchar(2)	只能是男或女，不能选择其他类型	是
Age	年龄	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	是
EnterTime	入校时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
LeftTime	离校时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
Major	专业	Varchar(30)		否
Tel	电话号码	Varchar(11)		否
Identitycard	借书证编号	Varchar(15)	全部为数字	否
Password	密码	Varchar(10)		否

表5-3 读者表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
LType	身份	Varchar(10)		否
Lnum	编号	Varchar(12)	主键	否
Name	姓名	Varchar(30)		否
Sex	性别	Varchar(2)	只能是男或女,不能选择其他类型	是
Age	年龄	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	是
Home	住址	Varchar(50)		是
Tel	电话	Varchar(11)	全部为数字	否
Position	职务	Varchar(20)		否
Password	密码	Varchar(10)		否

表5-4 图书管理员表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
BookNum	图书编号	Varchar(20)	主键	否
BookName	书名	Varchar(40)		否
Writer	作者	Varchar(40)		否
Publisher	出版社	Varchar(30)		否
Price	定价	double	保留两位小数	否
Date	出版时间	datatime	时间格式 YYYY-MM-DD	否
BookType	图书类型	Varchar(30)		否
Inventory	图书库存	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	否
Brrownum	可借数量	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	否
Brrowednum	已借数量	int	只能是整数，输入其他类型系统报错	否

表5-5 图书表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
BrrowBookcard	借书证号	Varchar(15)	主键	否
BookiNum	图书编号	Varchar(20)	主键	否
Bnum	借书编号	Varchar(12)	主键 可以为空但跟学号必须选填一个	否
Bookname	书名	Varchar(40)		否
BrrowTime	借书时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
RenewBook	是否续借	boolean	布尔类型，选是或否	否

表5-6 借书表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
BrrowBookcard	借书证号	Varchar(15)	主键	否
BookiNum	图书编号	Varchar(20)	主键	否
Bnum	借书编号	Varchar(12)	主键 可以为空但跟学号必须选填一个	否
Bookname	书名	Varchar(40)		否
BrrowTime	借书时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	否
Error	是否违章	boolean	布尔类型，选是或否	否

5-7 还书表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
BrrowBookcard	借书证号	Varchar(15)		否
BrrorNum	预约编号	Vchar（18）	主键	否
RName	读者姓名	Varchar(30)		否
Bookname	图书名称	Varchar(40)		否
Writer	作者	Varchar(40)		是
SexPublisher	出版社	Varchar(2)		是
Date	出版时间	datatime	时间格式YYYY-MM-DD	是
BookType	图书类别	Varchar(30)		否

表5-8 图书预约表

字段名	说明	类型	备注	是否可以为空
Money	违章罚金	money	金钱类型，其他类型提示错误信息	否
APassword	管理员密码	Varchar(10)		否

表5-9 系统属性表

5.2物理结构设计要点

图书信息管理系统在MySql上只建立一个物理数据库，命名为LibraryDatabase。

5.3数据结构与程序的关系

说明各个数据结构与访问这些数据结构的形式。

(1)图书资料维护系统关联表 Book

(2)前台管理系统关联表 Book，BookOrder，BorrowAndReturn，User，BorrowAndReturn，Operator

（3）管理员权限管理系统关联表Administrator，Librarian，BookOrder，BorrowAndReturn，User，BorrowAndReturn，Operator

(3)用户管理系统关联表 User

(4)读者客户端系统关联表 BookOrder，User，BorrowAndReturn

6系统出错处理设计

6.1出错信息

易出错属性	输出信息形式	含意	出错错误	处理方法
BookDate	YYYY-MM-DD	出版日期	用户没有按照要求格式输入	弹出对话框提示用户输入格式错误
BookInventory	整型	图书库存	用户输入非整型数	将输入数字标记为红色提醒用户输入错误
Brrownum	整型	可借图书数量	用户输入非整型数	将输入数字标记为红色提醒用户输入错误
Sex	字符型男或女	性别	用户输入非男或女	设计成下拉列表，只有男和女两个选项
Age	整型	年龄	用户输入非整型数	将输入数字标记为红色提醒用户输入错误
Identitycard	字符型	借阅证编号	用户输入非数字	弹出对话框提示用户输入信息错误
TelNum	字符型	电话	长度不对或输入其他字符	将输入数字标记为红色提醒用户输入错误
Money	金钱型	违章罚金	输入其他字符	将输入数字标记为红色提醒用户输入错误

表6-1 易出错数据信息表

6.2补救措施

1.一天为一个周期进行周期性的对数据备份，硬盘做为备份设备，使用Sql数据库提供的数据进行备份，以防止数据损坏或者丢失。

2.一但系统遭到破坏，图书管理员使用备份文件进行手动恢复。

3.系统一但遭到恶意攻击系统停止运行并且恢复到最近一次执行操作的数据状态进行数据的备份与恢复。

6.3系统维护设计

1.定期重启服务器，保证服务器每周重启一次，重启之后进行复查，确认服务器已经启动了，确认服务器上的各项服务均恢复正常。对于没有成功启动或服务未能及时恢复的情况要采取相应措施妥善解决。

2.服务器优化，包括整理系统空间和性能优化。定期删除系统备份文件，卸载不常用的组件。最小化C盘文件。在性能优化方面，删除多余的开机自动运行程序；减少预读取，减少进度条等待时间；调整虚拟内存；内存优化；修改CPU的二级缓存；修改磁盘缓存等。

7程序1（标识符）设计说明

7.1程序描述

图书管理系统主要服务于图书管理员，系统管理员统一创建图书管理员登录的账户和密码，图书管理员根据账户和密码登录图书馆信息管理系统后，可以进入图书管理系统，在相关页面上进行添加删除图书信息、查询修改图书信息、查询图书状态、图书维护等操作。

程序特点：图书管理系统为图书信息管理系统的子程序，本程序在图书管理员成功登录后进入系统页面，该模块常驻系统内存以方便图书管理员的使用，无覆盖要求，并发处理事务。

7.2功能

输入                           处理                       输出

图7-1 用户信息查询IPO图

输入                           处理                       输出

图7-2 图书查询IPO图

输入                             处理                      输出

图7-3 读者还书IPO图

7.3性能

7.3.1  精度性能

(1)图书信息管理系统所有输入输出的数据精确到小数点后两位，货币金额数据类型均按实数保存，在显示处理时保留小数点后2位，借阅时间、超期时间均是时间类型，图书数量按整数计算；

(2)时间日期的输入输出格式为YYYY-MM-DD；

7.3.2 灵活性性能

a. 系统采用模块化程序设计方法，既便于系统功能的各种组合和修改，又便于未参与开发的技术维护人员补充，维护；

b. 该应用产品能在windos7/windows server/windows8/Liux操作系统平台环境下正常运行，并且在以后的需求变化时能方便的进行功能扩充和模块的增加；

c. 精度和有效时限基于安装的硬件的最低要求；

d. 改进可以通过本开发小组进行更新升级维护软件。

7.3.3 时间特性性能

（1）响应时间：统计、查询数据数据的相应时间控制在15秒内，借书证条形码扫描时间控制在2秒之内。

（2）数据更新处理时间：联网数据库在网络正常无故障的情况下，插入一条数据和删除一条数据的数据更新操作响应时间控制在0.3秒/条之内；

（3）运行时间：系统程序启动和初始化时间控制在3秒之内，用户登录验证时间控制在3秒内。

7.4输入项

标识	名称	数据的类型和格式	输入方式	输入媒体	输入数据的来源	安全保密条件
BrrorwBookcard	借书证号	Varchar(15)	手动输入或扫码	手工或扫描仪	读者信息库	无
BookNum	图书编号	Varchar(20)	手动输入或扫码	手工或扫描仪	图书信息库	无
BookName	书名	Varchar(40)	自动填充 或手动输入	系统自动填充	图书信息库	无
BrrowTime	借书时间	Datatime YYYY-MM-DD	自动填充 或手动输入	系统自动填充	借书当天系统日期	无

表7-1 借书输入项表

标识	名称	数据的类型和格式	输入方式	输入媒体	输入数据的来源	安全保密条件
BrrorwBookcard	借书证号	Varchar(15)	手动输入或扫码	手工或扫描仪	读者信息库	无
BookNum	图书编号	Varchar(20)	手动输入或扫码	手工或扫描仪	图书信息库	无
BrrowTime	还书时间	Datatime YYYY-MM-DD	自动填充 或手动输入	系统自动填充	还书当天系统日期	无

表7-2 还书输入项表

7.5输出项

标识	名称	数据的类型和格式	输出方式	输出媒体	说明	安全保密条件
BorrowBookcard	借书证号	Varchar(15)	表格	显示器	输出15位整数	无
BookNum	图书编号	Varchar(20)	表格	显示器	输出20位整数	无
Rnum	读者编号	Varchar(12)	表格	显示器	输出12位整数	无
Bookname	书名	Varchar(40)	表格	显示器	无	无
BrrowTime	借书时间	Datatime YYYY-MM-DD	表格	显示器	输出借书当天时间	无

表7-3 借书输出项表

标识	名称	数据的类型和格式	输出方式	输出媒体	说明	安全保密条件
BorrowBookcard	借书证编号	Varchar(15)	表格	显示器	输出15位整数	无
BookNum	图书编号	Varchar(20)	表格	显示器	输出20位整数	无
Rnum	读者编号	Varchar(12)	表格	显示器	输出12位整数	无
BookName	书名	Varchar(40)	表格	显示器	无	无
BrrowTime	借书时间	Datatime YYYY-MM-DD	表格	显示器	输出借书当天时间	无
ReturnTime	还书时间	Datatime YYYY-MM-DD	表格	显示器	输出还书当天时间	无
ReBorrow	是否续借	boolean	表格	显示器	读者选择是否续借	无
ReturnError	是否违章	Varchar(40)	表格	显示器	违约处罚	无

表7-4 还书输出项表

7.6算法

详细说明本程序所选用的算法，具体的计算公式和计算步骤。

（1）图书检索：应用了SQL 数据库的select BookName，Book form Book where BookNum = @BookNum and BookName = @BookName算法，如果存在该书，则返回该书信息放入检索信息集合中并以表的形式显示给用户，不存在系统则提示无此书信息。

（2）读者借书：当读者借书时，前台操作员用扫描仪读取读者借阅证信息和图书条码信息。系统通过Java API中javax.comm jar包中的BarCodeScanner构造器方法来读取条码信息，系统调用JavaBean组件采用JDBC连接数据库用select * from BookOrder where ?=?的查询方式检索数据库查询图书信息和读者信息，如果图书可借且读者合法系统用insert into BorrowAndReturn values()来生成借阅登记信息，并写入数据库中，查询读者借阅信息时只需调用select * from BookBorrowAndReturn ?=? 即可查询读者具体地读者借阅情况，读者续借图书时系统调用update BookBorrowAndReturn set time=?修改图书的到期时间并调用insert into BorrowAndReturn values()插入读者续借信息。

7.7流程逻辑

J

Yes

No

Yes

No

图7-4 借书流程逻辑图

No

Yes

No

Yes

图7-5 还书流程逻辑图

7.8接口

图 7-6 图书管理系统接口

7.9存储分配

本系统无特殊存储要求。

7.10注释设计

（1）在程序首部用/*······*/做多行注释

（2）用//做单行注释

7.11限制条件

（1）硬件条件：

处理器：Intel双核心处理器：支持多线程，二级缓存为2MB或4MB，主频133MHZ或266MHZ

内存：2GB 支持DDR2

硬盘：不少于80GB

电源：有内置电源以及外置电源，外置电源能够提供突然断电提供时间保存数据作用

（2）软件条件：

软件环境：JDK7.0

操作系统: Windows 7/8/server Liux

数据库系统：Sql Server 2008 /MySQL 6.0

编译程序: ecliples/My ecliples

7.12测试计划

本程序只对部分重要功能做测试计划，借书管理和还书管理的测试计划如下：

（1）借书管理测试计划：

技术要求：黑盒测试

输入数据：通过条形码扫描器输入图书编号和读者借书证编号

预期结果：输入正确的图书编号时能显示该图书信息，再输入有效注册用户编号，确定借书之后显示借书成功，增加一条该用户的借书信息

驱动模块：前台操作系统借书管理模块

桩模块：无

（2）还书管理测试计划：

技术要求：黑盒测试

输入数据：通过条形码扫描器输入图书编号和读者借书证编号

预期结果：输入正确的读者借书证编号和图书编号，查询出当前读者用户的借书信息，并判断读者是否违章，若违章，告知读者罚金数并由前台操作员代收罚金，若读者未违章，则还书成功，产生一条读者还书信息

驱动模块：前台操作系统还书管理模块

桩模块：无

7.13尚未解决的问题

方便快捷的为用户分配用户编号和密码，批量处理用户信息，以方便一届毕业后更快捷的作废此届所有毕业生的用户编号密码

8程序2（标识符）设计说明

用类似F．7的方式，说明第2个程序乃至第N个程序的设计考虑。

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