Activity的启动模式

2020-03-14  本文已影响0人  Chenstyle

1.2 Activity的启动模式

上一节介绍了Activity在标准情况下和异常情况下的生命周期,我们对Activity的生命周期应该有了深入的了解。除了Activity的生命周期外,Activity的启动模式也是一个难点,原因是形形色色的启动模式和标志位实在是太容易被混淆了,但是Activity作为四大组件之首,它的的确确非常重要,有时候为了满足项目的特殊需求,就必须使用Activity的启动模式,所以我们必须要搞清楚它的启动模式和标志位,本节将会一一介绍。

1.2.1 Activity的LaunchMode

首先说一下Activity为什么需要启动模式。我们知道,在默认情况下,当我们多次启动同一个Activity的时候,系统会创建多个实例并把它们一一放入任务栈中,当我们单击back键,会发现这些Activity会一一回退。任务栈是一种“后进先出”的栈结构,这个比较好理解,每按一下back键就会有一个Activity出栈,直到栈空为止,当栈中无任何Activity的时候,系统就会回收这个任务栈。关于任务栈的系统工作原理,这里暂时不做说明,在后续章节会专门介绍任务栈。知道了Activity的默认启动模式以后,我们可能就会发现一个问题:多次启动同一个Activity,系统重复创建多个实例,这样不是很傻吗?这样的确有点傻,Android在设计的时候不可能不考虑到这个问题,所以它提供了启动模式来修改系统的默认行为。目前有四种启动模式:standard、singleTop、singleTask和singleInstance,下面先介绍各种启动模式的含义:

(1)standard:标准模式,这也是系统的默认模式。每次启动一个Activity都会重新创建一个新的实例,不管这个实例是否已经存在。被创建的实例的生命周期符合典型情况下Activity的生命周期,如上节描述,它的onCreate、onStart、onResume都会被调用。这时一种典型的多实例实现,一个任务栈中可以有多个实例,每个实例也可以属于不同的任务栈。在这种模式下,谁启动了这个Activity,那么这个Activity就运行在启动它的那个Activity所在的栈中。比如Activity A 启动了Activity B(B是标准模式),那么B就会进入到A所在的栈中。不知道读者是否注意到,当我们用ApplicationContext去启动standrd模式的Activity的时候会报错,错误如下:

E/AndroidRuntime(674):  android.util.AndroidRuntimeException:   
Calling startActivity from outside of an Activity context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag. 
Is this really what you want?

相信这句话读者一定不陌生,这时因为standard模式的Activity默认会进入启动它的Activity所属的任务栈中,但是由于非Activity类型的Context(如ApplicationContext)并没有所谓的任务栈,所以这就有问题了。解决这个问题的方法是为待启动Activity指定FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK标记位,这样启动的时候就会为它创建一个新的任务栈,这个时候待启动Activity实际上是以singleTask模式启动的,读者可以仔细体会。

(2)singleTop: 栈顶复用模式。在这种模式下,如果新Activity已经位于任务栈的栈顶,那么此Activity不会被重新创建,同时它的onNewIntent方法会被回调,通过此方法的参数我们可以取出当前请求的信息。需要注意的是,这个Activity的onCreate、onStart不会被系统调用,因为它并没有发生改变。如果新的Activity的实例已存在但不是位于栈顶,那么新Activity仍然会被重新创建。举个例子,假设目前栈内的情况为ABCD,其中ABCD为四个Activity,A位于栈底,D位于栈顶,这个时候假设再次启动D,如果D的启动模式为singleTop,那么栈内的情况仍然为ABCD;如果D的启动模式为standrd,那么由于D被重新创建,导致栈内的情况就变为ABCDD。

(3)singleTask: 栈内复用模式。这是一种单实例模式,在这种模式下,只要Activity在一个栈中存在,那么多次启动此Activity都不会重新创建实例,和singleTop一样,系统也会回调其onNewIntent。具体一点,当一个具有singleTask模式的Activity请求启动后,比如Activity A,系统首先会寻找是否存在A想要的任务栈,如果不存在,就重新创建一个任务栈,然后创建A的实例后把A放到栈中。如果存在A所需的任务栈,这时要看A是否在栈中有实例存在,如果有实例存在,那么系统就会把A调到栈顶并调用它的onNewIntent方法,如果实例实例不存在,就创建A的实例并把A压入栈中。举几个例子:

通过上述3个例子,读者应该能比较清晰地理解singleTask的含义了。

(4)singleInstance: 单实例模式。这是一种加强的singleTask模式,它除了具有singleTask模式的所有特性外,还加强了一点,那就是具有此种模式的Activity只能单独的位于一个任务栈中,换句话说,比如Activity A是singleInstance模式,当A启动后,系统会为它创建一个新的任务栈,然后A独自在这个新的任务栈中,由于栈内复用的特性,后续的请求均不会创建新的Activity,除非这个独特的任务栈被系统销毁了。

上面介绍了几种启动模式,这里需要指出一种情况,我们假设目前有2个任务栈,前台任务栈的情况为AB,而后台任务栈的情况为CD,这里假设CD的启动模式均为singleTask。现在请求启动D,那么整个后台任务栈都会被切换到前台,这个时候整个后退列表变成了ABCD。当用户按back键的时候,列表中的Activity会一一出栈,如图1-7所示。如果不是请求启动D而是启动C,那么情况就不一样,请看图1-8,具体原因在本节后面会再进行详细分析。

图1-7 任务栈示例1.png

<center>图1-7 任务栈示例1</center>

图1-8 任务栈示例2.png

<center>图1-8 任务栈示例2</center>

另外一个问题是,在singleTask启动模式中,多次提到某个Activity所需的任务栈,什么是Activity所需要的任务栈呢?这要从一个参数说起:TaskAffinity,可以翻译为任务相关性。这个参数标识了一个Activity所需要的任务栈的名字,默认情况下,所有Activity所需的任务栈的名字为应用的包名。当然,我们可以为每个Activity都单独指定TaskAffinity属性,这个属性值必须不能和包名相同,否则就相当于没有指定。TaskAffinity属性主要和singleTask启动模式或者allowTaskReparenting属性配对使用,在其他情况下没有意义。另外,任务栈分位前台任务栈和后台任务栈,后台任务栈中的Activity位于暂停状态,用户可以通过切换将后台任务栈再次调到前台。

当TaskAffinity和singleTask启动模式配对使用的时候,它是具有该模式的Activity的目前任务栈的名字,待启动的Activity会运行在名字和TaskAffinity相同的任务栈中。

当TaskAffnity和allowTaskReparenting结合的时候,这种情况比较复杂,会产生特殊的效果。当一个应用A启动了应用B的某个Activity后,如果这个Activity的allowTaskReparenting属性为true的话,那么当应用B被启动后,此Activity会直接从应用A的任务栈转移到应用B的任务栈中。这还是很抽象,再具体点,比如现在有2个应用A和B,A启动了B的一个Activity C,然后按Home键回到桌面,然后再单击B的桌面图标,这个时候并不是启动了B的主Activity,而是重新显示了已经被应用A启动的Activity C,或者说,C从A的任务栈转移到了B的任务栈中。可以这么理解,由于A启动了C,这个时候C只能运行在A的任务栈中,但是C属于B应用,正常情况下,它的TaskAffinity值肯定不可能和A的任务栈相同(因为包名不同)。所以,当B被启动后,B会创建自己的任务栈,这个时候系统发现C原本所想要的任务栈已经被创建了,所以就把C从A的任务栈中转移过来了。这种情况读者可以写个例子测试一下,这里就不做示例了。

如何给Activity指定启动模式呢?有两种方法,第一种是通过AndroidManifest为Activity指定启动模式,如下所示。

<activity
    android:name="com.chenstyle.chapter_1.SecondActivity"
    android:configChanges="screenLayout"
    android:launchMode="singleTask"
    android:label="@string/app_name"
    />

另一种情况是通过在Intent中设置标志位来为Activity指定启动模式,比如:

Intent intent = new Intent();
intent.setClass(MainActivity.this, SecondActivity.class);
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
startActivity(intent);

这两种方式都可以为Activity指定启动模式,但是二者还是有区别的。首先,优先级上,第二种方式的优先级要高于第一种,当两种同时存在时,以第二种方式为准;其次,上述两种方式在限定范围上有所不同,比如,第一种方式无法直接为Activity设定FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP标识,而第二种方式无法为Activity指定singleInstance模式。

关于Intent中为Activity指定的各种标记位,在下面的小节中会继续介绍。下面通过一个例子来体验启动模式的使用效果。还是前面的例子,这里我们把MainActivity的启动模式设为singleTask,然后重复启动它,看看是否会重复创建,代码修改如下:

<activity 
    android:name="com.chenstyle.chaoter_1.MainActivity"
    android:configChanges="orientation|screenSize"
    android:label="@string/app_name"
    andorid:launchMode="singleTask"
    >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
</activity>

@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);
    Log.d(TAG, "onNewIntent, time=" + intent.getLongExtra("time", 0));
}

findViewById(R.id.button1).setOnClickListener(new OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setClass(MainActivity.this, MainActivity.class);
        inrent.putExtra("time", System.currentTimeMillis());
        startActivity(intent);
    }
});

根据上述修改,我们做如下操作,连续单击三次按钮启动3次MainActivity,算上原本的MainActivity的实例,正常情况下,任务栈中应该有4个MainActivity的实例,但是我们为其制定了singleTask模式,现在来看一下到底有何不同。

执行adb shell dumpsys activity命令:

ACTIVITY MANAGER ACTIVITIES (dumpsys activity activities)
 Main stack:
  TaskRecord{41350dc8 #9 A com.chenstyle.chapter_1}
  Intent {cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity (has extras)}
   Hist #1: ActivityRecord{412cc188 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    Intent {act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x0 cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity bnds=[160,235][240,335] }
    ProcessRecord{411e6898 634:com.chenstyle.chapter_1/10052}
  TaskRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
  Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.HOME] flg=0x10000000 m.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher }
   Hist #0: ActivityRecord{412381f8 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}
    Intent {act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent,category.HOME] flg=0x1000 p=com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher }
    ProcessRecord{411d24c8 214:com.android.launcher/10013}

 Running activities (most recent first):
  TaskRecord{41350dc8 #9 A com.chenstyle/chapter_1}
   Run #1: ActivityRecord{412cc188 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
  TaskRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
   Run #0: ActivityRecord{412381f8 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}

 mResumedActivity: ActivityRecord{412cc188 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
 mFocusedActivity: ActivityRecord{412cc188 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
 
 Recent tasks:
 * Recent #0: TaskRecord{41350dc8 #9 A com.chenstyle.chapter_1}
 * Recent #1: TackRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
 * Recent #2: TackRecord{412b60a0 #5 A com.essrongs.android.pop.app.InstallMonitorActivity}

从上面导出的Activity信息可以看出,尽管启动了4次MainActivity,但是它始终只有一个实例在任务栈中。从图1-9的log可以看出,Activity的确没有重新创建,只是暂停了一下,然后调用onNewIntent,接着调用onResume就又继续了。

Level Tag Text
D MainActivity onPause
D MainActivity onNewIntent, time=1422898165307
D MainActivity onResume
D MainActivity onPause
D MainActivity onNewIntent, time=1422898166173
D MainActivity onResume
D MainActivity onPause
D MainActivity onNewIntent, time=1422898167429
D MainActivity onResume

<center>图1-9 系统日志</center>

现在我们去掉singleTask,再来对比一下,还是同样的操作,单击三次按钮启动MainActivity三次。

执行adb shell dumpsys activity 命令:

ACTIVITY MANAGER ACTIVITIES (dumpsys activity activities)
 Main stack:
  TaskRecord{41325370 #17 A com.chenstyle.chapter_1}
  Intent { act=android.intent.action,MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x100000 p=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity }
   Hist #4: ActivityRecord{41236968 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    Intent { cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity (has extras)) }
    ProcessRecord{411e6898 803:com.chenstyle.chapter_1/10052}
   Hist #3: ActivityRecord{411f4b30 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    Intent { cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity (has extras)) }
    ProcessRecord{411e6898 803:com.chenstyle.chapter_1/10052}
   Hist #2: ActivityRecord{411edcb8 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    Intent { cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity (has extras)) }
    ProcessRecord{411e6898 803:com.chenstyle.chapter_1/10052}
   Hist #1: ActivityRecord{411e7588 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x100 cmp=com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
    ProcessRecord{411e6898 803:com.chenstyle.chapter_1/10052}
  TaskRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
  Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.HOME] flg=0x10000000 cm.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher }
   Hist #0: ActivityRecord{412381f8 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}
    Intent {act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent,category.HOME] flg=0x100000 p=com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher }
    ProcessRecord{411d24c8 214:com.android.launcher/10013}

 Running activities (most recent first):
  TaskRecord{41325370 #17 A com.chenstyle.chapter_1}
   Run #4: ActivityRecord{41236968 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #3: ActivityRecord{411f4b30 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #2: ActivityRecord{411edcb8 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #1: ActivityRecord{411e7588 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
  TaskRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
   Run #0: ActivityRecord{412381f8 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}

 mResumedActivity: ActivityRecord{41236968 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
 mFocusedActivity: ActivityRecord{41236968 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
 
 Recent tasks:
 * Recent #0: TaskRecord{41325370 #9 A com.chenstyle.chapter_1}
 * Recent #1: TackRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
 * Recent #2: TackRecord{412c8d58 #5 A com.essrongs.android.pop.app.InstallMonitorActivity}

上面导出信息很多,我们可以有选择地看,比如就看Running activities(most recent first)这一块,如下所示。

 Running activities (most recent first):
  TaskRecord{41325370 #17 A com.chenstyle.chapter_1}
   Run #4: ActivityRecord{41236968 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #3: ActivityRecord{411f4b30 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #2: ActivityRecord{411edcb8 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
   Run #1: ActivityRecord{411e7588 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
  TaskRecord{4125abc8 #2 A com.android.launcher}
   Run #0: ActivityRecord{412381f8 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}

我们能够得出目前总共有2个任务栈,前台任务栈的taskActivity值为com.chenstyle.chapter_1,它里面又4个Activity,后台任务栈的taskAffinity值为com.android.launcher,它里面有1个Activity,这个Activity就是桌面。通过这种方式来分析任务栈就清晰多了。

从上面的导出信息可以看到,在任务栈中有4个MainActivity,这也就验证了Activity启动模式的工作方式。

上述四种启动模式,standrd和singleTop都比较好理解,singleInstance由于其特殊性也好理解,但是关于singleTask有一种情况要再说明一下。如图1-7所示,如果在Activity B中请求的不是D而是C,那么情况如何呢?这里可以告诉读者的是,任务栈列表变成了ABC,是不是很奇怪呢?Activity D被直接出栈了。下面我们再用实例验证看看是不是这样。首先,还是使用上面的代码,但是我们做一下修改:

<activity
    android:name="com.chenstyle.chapter_1.MainActivity"
    android:configChanges="orientation|screenSize"
    android:label="@string/app_name"
    android:launchMode="standard" >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
</activity>
<activity
    android:name="com.chenstyle.chapter_1.SecondActivity"
    android:configCHanged="screenLayout"
    android:label="@string/app_name"
    android:taskAffinity="com.chenstyle.task1"
    android:launchMode="singleTask" />
    
<activity
    android:name="com.chenstyle.chapter_1.ThirdActivity"
    android:configChanges="screenLayout"
    andorid:taskAffinity="com.chenstyle.task1"
    android:label="@string/app_name"
    android:launchMode="singleTask" />

我们将SecondActivity和ThirdActivity都设成singleTask并指定它们的taskAffinity属性为“com.chenstyle.task1”,注意这个taskAffinity属性的值为字符串,且中间必须含有包名分隔符“.”。然后做如下操作,在MainActivity中单击按钮启动SecondActivity,在SecondActivity中单击按钮启动ThirdActivity,在ThirdActivity中单击按钮又启动MainActivity,最后再在MainActivity中单击按钮启动SecondActivity,现在按back键,然后看到的是哪个Activity?答案是回到桌面。是不是有点摸不到头脑了?没关系,接下来我们分析这个问题。

首先,从理论上分析这个问题,先假设MainActivity为A,SecondActivity为B,ThirdActivity为C。我们知道A为standard模式,按照规定,A的taskAffinity值继承自Application的taskAffinity,而Application默认为taskAffinity为包名,所以A的taskAffinity为包名。由于我们在XML中为B和C指定了taskAffinity和启动模式,所以B和C是singleTask模式且有相同的taskAffinity值“com.chenstyle.task1”。A启动B的时候,按照singleTask规则,这个时候需要为B重新创建一个任务栈“com.chenstyle.task1”。B再启动C,按照singleTask的规则,由于C所需的任务栈(和B为同一任务栈)已经被B创建,所以无须再创建新的任务栈,这个时候系统只是创建C的实例后将C入栈了。接着C再启动A,A是standsrd模式,所以系统会为它创建一个新的实例并将其添加到启动它的那个Activity的任务栈,由于是C启动了A,所以A会进入C的任务栈中并位于栈顶。这个时候已经有两个任务栈了,一个是名字为包名的任务栈,里面只有A,另一个是名字为“com.chenstyke.task1”的任务栈,里面的Activity为BCA。接下来,A再启动B,由于B是singleTask,B需要回到任务栈的栈顶,由于栈的工作模式为“后进先出”,B想要回到栈顶,只能是CA出栈。所以,到这里就很好理解了,如果再按back键,B就出栈了。B所在的任务栈已经不存在了,这个是偶只能是回到后台任务栈并把A显示出来。注意这个A是后台任务栈的A,不是“com.chenstyle.task1”任务栈的A,接着再继续back,就回到桌面了。分析到这里,我们得出一条结论,singleTask模式的Activity切换到栈顶会导致在它之上的栈内的Activity出栈。

接着我们在实践中再次验证这个问题,还是采用dumpsys命令。我们省略中间的过程,直接看C启动A的那个状态,执行 adb shell dumpsys activity 命令,日志如下:

Running activities (mopst recent first):
TaskRecord{4132bd90 #12 A com.chenstyle.task1}
 Run #4: ActivityRecord{4133fd18 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
 Run #3: ActivityRecord{41349c58 com,chenstyle.chapter_1/.ThirdActivity}
 Run #2: ActivityRecord{4132bab0 com.chenstyle.chapter_1/.SecondActivity}
TaskRecord{4125a008 #11 A com.chenstyle.chapter_1}
 Run #1: ActivityRecord{41328c60 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
TaskRecord{41256440 #2 A com.android.launcher}
 Run #0: ActivityRecord{41231d30 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher}

可以清楚地看到有2个任务栈,第一个(com.chenstyle.chapter_1)只有A,第二个(com.chenstyle.task1)有BCD,就如同我们上面分析的那样,然后再从A中启动B,再看一下日志:

Running activities (most recent first):
TaskRecord{4132bd90 #12 A com.chenstyle.task1}
 Run #2: ActivityRecord{4132bab0 com.chenstyle.chapter_1/.SecondActivity}
TaskRecord{4125a008 #11 A com.chenstyle.chapter_1}
 Run #1: ActivityRecord{4132bc60 com.chenstyle.chapter_1/.MainActivity}
TaskRecord{41256440 #2 A com.android.launcher}
 Run #0: ActivityRecord{41231d30 com.android.launcher/com.android.launcher2.Launcher
 }

可以发现在任务栈com.chenstyle.task1中只剩下B了,C、A都已经出栈了,这个时候再按back键,任务栈com.chenstyle.chapter_1中的A就显示出来了,如果再back就回到桌面了。分析到这里,相信读者对Activity的启动模式已经有很深入的理解了。下面介绍Activity中常用的标志位。

1.2.2 Activity的Flags

Activity的Flags有很多,这里主要分析一些比较常用的标记位。标记位的作用很多,有的标记位可以设定Activity的启动模式,比如FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK和FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP等;还有的标记位可以影响Activity的运行状态,比如FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP和FLAG_ACTIVITY_EXCLUDE_FROM_RECENTS等。下面主要介绍几个比较常用的标记位,剩下的标记位读者可以查看官方文档去了解,大部分情况下,我们不需要为Activity指定标记位,因此,对于标记位理解即可。在使用标记位的时候,要注意有些标记位是系统内部使用的,应用程序不需要去手动设置这些标记位以防出现问题。

FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

这个标记位的作用是为Activity指定“singleTask”启动模式,其效果在和XML中指定该启动模式相同。

FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

这个标记位的作用是为Activity指定“singleTop”启动模式,其效果和在XML中指定该启动模式相同。

FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

具有此标记位的Activity,当它启动时,在同一个任务栈中所有位于它上面的Activity都要出栈。这个模式一般需要和FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK配合使用,在这种情况下,被启动的Activity的实例如果已经存在,那么系统就会调用它的onNewIntent。如果被启动的Activity采用standard模式启动,那么它连同之上的Activity都要出栈,系统会创建新的Activity实例并放入栈顶。通过1.2.1节中的分析可以知道,singleTask启动模式默认就具有此标记位的效果。

FLAG_ACTIVITY_EXCLUDE_FROM_RECENTS

具有这个标记的Activity不会出现在历史Activity的列表中,当某些情况下我们不希望用户通过历史列表回到我们的Activity的时候,这个标记比较有用。它等同于在XML中指定Activity的属性 android:excludeFromRecents="true"。

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