章工运维
章工运维
2023-02-24
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shell基础

# 一、SHELL介绍

计算机只能认识（识别）机器语言(0和1)，如（11000000 这种）。但是，我们的程序猿们不能直接去写01这样的代码，所以，要想将程序猿所开发的代码在计算机上运行，就必须找"人"（工具）来翻译成机器语言，这个"人"(工具)就是我们常常所说的编译器或者解释器。

# 1. 编程语言分类

  • 编译型语言：

    程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言文件，运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如C、C++

  • 解释型语言：

    程序不需要编译，程序在运行时由解释器翻译成机器语言，每执行一次都要翻译一次。因此效率比较低。比如Python/JavaScript/ Perl /ruby/Shell等都是解释型语言。

  • 总结

编译型语言比解释型语言速度较快，但是不如解释型语言跨平台性好。如果做底层开发或者大型应用程序或者操作系开发一般都用编译型语言；如果是一些服务器脚本及一些辅助的接口，对速度要求不高、对各个平台的兼容性有要求的话则一般都用解释型语言。

# 2. shell简介

总结：

  • shell就是人机交互的一个桥梁

  • shell的种类```bash

# cat /etc/shells 
/bin/sh                #是bash的一个快捷方式
/bin/bash            #bash是大多数Linux默认的shell，包含的功能几乎可以涵盖shell所有的功能
/sbin/nologin        #表示非交互，不能登录操作系统
/bin/dash            #小巧，高效，功能相比少一些

/bin/csh            #具有C语言风格的一种shell，具有许多特性，但也有一些缺陷
/bin/tcsh            #是csh的增强版，完全兼容csh
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思考：终端和shell有什么关系？

# 3. shell脚本

# 1、什么是shell脚本？

  • 一句话概括简单来说就是将需要执行的命令保存到文本中，按照顺序执行。它是解释型的，意味着不需要编译。

  • 准确叙述

若干命令 + 脚本的基本格式 + 脚本特定语法 + 思想= shell脚本

# 2、 什么时候用到脚本?

重复化、复杂化的工作，通过把工作的命令写成脚本，以后仅仅需要执行脚本就能完成这些工作。

# 3、 shell脚本能干啥?

①自动化软件部署 LAMP/LNMP/Tomcat...

②自动化管理 系统初始化脚本、批量更改主机密码、推送公钥...

③自动化分析处理 统计网站访问量④自动化备份 数据库备份、日志转储...

⑤自动化监控脚本

# 4、如何学习shell脚本？

  1. 尽可能记忆更多的命令(记忆命令使用功能和场景)2. 掌握脚本的标准的格式（指定魔法字节、使用标准的执行方式运行脚本）3. 必须熟悉掌握脚本的基本语法（重点)

# 5、 学习shell脚本的秘诀

多看（看懂）——>模仿（多练）——>多思考（多写）

# 6、 shell脚本的基本写法

1）脚本第一行，魔法字符**#!**指定解释器【必写】

#!/bin/bash 表示以下内容使用bash解释器解析

注意： 如果直接将解释器路径写死在脚本里，可能在某些系统就会存在找不到解释器的兼容性问题，所以可以使用:#!/bin/env 解释器 #!/bin/env bash

2）脚本第二部分，注释(#号)说明，对脚本的基本信息进行描述【可选】

#!/bin/env bash

# 以下内容是对脚本的基本信息的描述
# Name: 名字
# Desc:描述describe
# Path:存放路径
# Usage:用法
# Update:更新时间

#下面就是脚本的具体内容
commands
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3）脚本第三部分，脚本要实现的具体代码内容

# 7、shell脚本的执行方法

编写人生第一个shell脚本
# cat example.sh
#!/bin/env bash

# 以下内容是对脚本的基本信息的描述
# Name: example.sh
# Desc: num1
# Path: /tmp/shell/example.sh
# Usage:/tmp/shell/example.sh
# Update:2019-05-05

echo "hello Aluo"
echo "hello world"

# pwd
/tmp/shell
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1、以路径方式执行，包括相对路径和绝对路径两种方式。

1) 相对路径
# cd /tmp/shell
# chmod +x example.sh
# ./example.sh

2) 绝对路径
# chmod +x /tmp/shell/example.sh
# /tmp/shell/example.sh

说明： ./ 代表在当前的工作目录下执行example.sh。如果不加上 ./，bash可能会因找不到相应example.sh而报错，因为目前的工作目录（/tmp/shell）可能不在执行程序默认的搜索路径之列,也就是说，不在环境变量     PASH的内容之中。查看PATH的内容可用echo $PASH命令。现在的/tmp/shell就不在环境变量PASH中的，所     以必须加上./才可执行。
路径方式执行要求脚本文件有可执行权限，所以需要事先设定脚本文件的执行权限。
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2、直接在命令行指定解释器执行，使用 bash 或 sh 命令执行。

1) bash
# cd /tmp/shell
# bash example.sh
# bash -x example.sh 
+ echo 'hello Aluo'
hello Aluo
+ echo 'hello world'
hello world

----------------
-x:一般用于排错，查看脚本的执行过程
-n:用来查看脚本的语法是否有问题
------------

2) sh
# cd /tmp/shell
# sh example.sh

说明：使用bash或sh命令执行可以不必事先设定脚本文件的执行权限，甚至都不用写shell文件中的第一行（指定bash路径），因为这种方式是将example.sh作为参数传给sh(bash)命令来执行的，这时不是example.sh自己来执行，而是被人家调用执行，所以不要执行权限。那么不用指定bash路径自然也好理解了。
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3、在当前 shell 环境中执行

1) source
# cd /tmp/shell
# source example.sh     # 或source /tmp/shell/example.sh

2) .
# cd /tmp/shell
# . example.sh          # 或. /tmp/shell/example.sh

说明：前面两种方法执行shell脚本时都是在当前shell（称为父shell）中开启的一个子shell环境中去执行，shell脚本执行完后子shell环境随即关闭，然后又回到父shell中。而方法3则是在当前shell中执行的。
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# 二、变量的定义

# 1. 变量是什么？

一句话概括：变量是用来临时保存数据的，该数据是可以变化的数据。

# 2. 什么时候需要定义变量？

  • 如果某个内容需要多次使用，并且在代码中重复出现，那么可以用变量代表该内容。这样在修改内容的时候，仅仅需要修改变量的值。
  • 在代码运作的过程中，可能会把某些命令的执行结果保存起来，后续代码需要使用这些结果，就可以直接使用这个变量。

# 3.变量如何定义？

变量名=变量值

变量名：用来临时保存数据的

变量值：就是临时的可变化的数据

# A=hello            定义变量A
# echo $A            调用变量A，要给钱的，不是人民币是美元"$"
hello
# echo ${A}            还可以这样调用，不管你的姿势多优雅，总之要给钱
hello
# A=world            因为是变量所以可以变，移情别恋是常事
# echo $A            不管你是谁，只要调用就要给钱
world
# unset A            不跟你玩了，取消变量
# echo $A            从此，我单身了，你可以给我介绍任何人
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# 4. 变量的定义规则

虽然可以给变量（变量名）赋予任何值；但是，对于变量名也是要求的！

# 1、变量名区分大小写

# A=hello
# a=world
# echo $A
hello
# echo $a
world
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# 2、 变量名不能有特殊符号

# *A=hello
-bash: *A=hello: command not found
# ?A=hello
-bash: ?A=hello: command not found
# @A=hello
-bash: @A=hello: command not found

特别说明：对于有空格的字符串给变量赋值时，要用引号引起来
# A=hello world
-bash: world: command not found
# A="hello world"
# A='hello world'
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# 3、 变量名不能以数字开头

# 1A=hello
-bash: 1A=hello: command not found
# A1=hello

注意：不能以数字开头并不代表变量名中不能包含数字呦。
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# 4、等号两边不能有任何空格

# A =123
-bash: A: command not found
# A= 123
-bash: 123: command not found
# A = 123
-bash: A: command not found
# A=123
# echo $A
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# 5、 变量名尽量做到见名知意

NTP_IP=10.1.1.1
DIR=/u01/app1
TMP_FILE=/var/log/1.log
...

说明：一般变量名使用大写（小写也可以），不要同一个脚本中变量全是a,b,c等不容易阅读
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# 5. 变量的定义方式有哪些？

# 1、基本方式

直接赋值给一个变量

# A=1234567
# echo $A
1234567
# echo ${A:2:4}        表示从A变量中第3个字符开始截取，截取4个字符
3456

说明：
$变量名 和 ${变量名}的异同
相同点：都可以调用变量
不同点：${变量名}可以只截取变量的一部分，而$变量名不可以
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# 2、 命令执行结果赋值给变量

# B=`date +%F`
# echo $B
2019-04-16
# C=$(uname -r)
# echo $C
2.6.32-696.el6.x86_64
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# 3、 交互式定义变量(read)

**目的：**让用户自己给变量赋值，比较灵活。

语法：read [选项] 变量名

常见选项：

选项 释义
-p 定义提示用户的信息
-n 定义字符数（限制变量值的长度）
-s 不显示（不显示用户输入的内容）
-t 定义超时时间，默认单位为秒（限制用户输入变量值的超时时间）

举例说明：

用法1：用户自己定义变量值
# read name
harry
# echo $name
harry
# read -p "Input your name:" name
Input your name:tom
# echo $name
tom
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用法2：变量值来自文件

# cat 1.txt 
10.1.1.1 255.255.255.0

# read ip mask < 1.txt 
# echo $ip
10.1.1.1
# echo $mask
255.255.255.0
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# 4、定义有类型的变量(declare)

目的： 给变量做一些限制，固定变量的类型，比如：整型、只读

用法：declare 选项 变量名=变量值

常用选项：

选项 释义 举例
-i 将变量看成整数 declare -i A=123
-r 定义只读变量 declare -r B=hello
-a 定义普通数组；查看普通数组
-A 定义关联数组；查看关联数组
-x 将变量通过环境导出 declare -x AAA=123456 等于 export AAA=123456

举例说明：

# declare -i A=123
# echo $A
123
# A=hello
# echo $A
0

# declare -r B=hello
# echo $B
hello
# B=world
-bash: B: readonly variable
# unset B
-bash: unset: B: cannot unset: readonly variable
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# 6. 变量的分类

# 1、本地变量

  • 本地变量：当前用户自定义的变量。当前进程中有效，其他进程及当前进程的子进程无效。
# ps                     # 当前bash的进程号为29105
  PID TTY          TIME CMD
29105 pts/2    00:00:00 bash
29354 pts/2    00:00:00 ps
# echo $$                # 当前bash的进程号为29105
29105
# name=aluo
# echo $name
aluo
# /bin/bash               # 再开启一个bash
# ps
  PID TTY          TIME CMD
29105 pts/2    00:00:00 bash
29355 pts/2    00:00:00 bash
29366 pts/2    00:00:00 ps
# ps auxf | grep bash     # 进程号为29355的bash是进程号为29105的bash的子进程
root     28884  0.0  0.1 115680  2204 pts/1    Ss   10:37   0:00  
root     29027  0.0  0.1 115680  2132 pts/1    S    12:32   0:00 
root     29039  0.0  0.1 115680  2156 pts/1    S+   12:32   0:00 
root     29105  0.0  0.1 115680  2260 pts/2    Ss   13:30   0:00 
root     29355  0.0  0.1 115680  2124 pts/2    S    15:15   0:00
root     29368  0.0  0.0 112812   972 pts/2    S+   15:15   0:00
# echo $$                 # 打印当前所在进程的进程号
29355
# echo $name              # 子进程中无法调用父进程中定义的name变量

# exit
exit
# echo $name
aluo
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# 2、 环境变量

  • 环境变量

    当前进程有效，并且能够被子进程调用。

    • env查看当前用户的环境变量
    • set查询当前用户的所有变量(临时变量与环境变量)
    • export 变量名=变量值 或者 变量名=变量值；export 变量名 或者 declare -x 变量名=变量值
# export A=hello        # 临时将一个本地变量（临时变量）变成环境变量
# env|grep ^A
A=hello

永久生效：
vim /etc/profile 或者 ~/.bashrc
export A=hello
或者
A=hello
export A

说明：
系统中有一个变量PATH，环境变量
export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH
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# 3、 全局变量

  • 全局变量：全局所有的用户和程序都能调用，且继承，新建的用户也默认能调用.
  • 解读相关配置文件
文件名 说明 备注
~/.bashrc 当前用户的bash信息，用户登录时读取 局部。定义别名、umask、函数等
~/.bash_profile 当前用户的环境变量信息，用户登录时读取 局部。
~/.bash_logout 当前用户退出当前shell时最后读取 局部。定义用户退出时执行的程序等
~/.bash_history 当前用户的历史命令 局部。history -w保存历史记录 history -c清空历史记录
/etc/bashrc 全局的bash信息 全局。所有用户都生效
/etc/profile 全局环境变量信息 全局。系统和所有用户都生效

**说明：**以上文件修改后，都需要重新source让其生效或者退出重新登录。

  • 用户登录系统读取相关文件的顺序
    1. /etc/profile
    2. $HOME/.bash_profile
    3. $HOME/.bashrc
    4. /etc/bashrc
    5. $HOME/.bash_logout

说明：本地变量、环境变量、全局变量是根据变量的作用域来区分的。

# 4、系统变量

  • 系统变量(内置bash中变量) ： shell本身已经固定好了它的名字和作用.
内置变量 含义
$? 上一条命令执行后返回的状态；状态值为0表示执行正常，非0表示执行异常或错误
$0 当前执行的程序或脚本名
$# 脚本后面接的参数的个数
$* 脚本后面所有参数，参数当成一个整体输出，每一个变量参数之间以空格隔开
$@ 脚本后面所有参数，参数是独立的，也是全部输出
1~9 脚本后面的位置参数，$1表示第1个位置参数，依次类推
{10}~{n} 扩展位置参数,第10个位置变量必须用{}大括号括起来(2位数字以上扩起来)
$$ 当前所在进程的进程号，如echo $$
$！ 后台运行的最后一个进程号 (当前终端）
!$ 调用最后一条命令历史中的参数
  • 进一步了解位置参数$1~${n}
#!/bin/bash
#了解shell内置变量中的位置参数含义
echo "\$0 = $0"
echo "\$# = $#"
echo "\$* = $*"
echo "\$@ = $@"
echo "\$1 = $1" 
echo "\$2 = $2" 
echo "\$3 = $3" 
echo "\$11 = ${11}" 
echo "\$12 = ${12}"
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  • 进一步了解*和@的区别

$*：表示将变量看成一个整体 $@：表示变量是独立的

#!/bin/bash
for i in "$@"
do
echo $i
done

echo "======我是分割线======="

for i in "$*"
do
echo $i
done

# bash 3.sh a b c
a
b
c
======我是分割线=======
a b c
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# 三、简单四则运算

算术运算：默认情况下，shell就只能支持简单的整数运算

运算内容：加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余数（%）、幂（**）

# 1. 四则运算符号

表达式 举例 说明
$(( )) echo $((1+1))
$[ ] echo $[10-5]
expr expr 10 / 5 expr程序中，数值与运算符之间需要空格隔开，乘(*)运算符需要用转义符( \ )转义，expr不能做幂运算
let n=1;let n+=1 等价于 let n=n+1 let n*=2 等价于let n=n*2，不能使用let n**=2

# 2.了解i++和++i

  • 对变量的值的影响
# i=1
# let i++
# echo $i
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# let ++j
# echo $j
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  • 对表达式的值的影响
# unset i j
# i=1;j=1
# let x=i++         先赋值，再运算
# let y=++j         先运算，再赋值
# echo $i
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# echo $j
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# echo $x
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# 四、扩展补充

# 1. 数组定义

# 1、数组分类

  • 普通数组：只能使用整数作为数组索引(元素的下标)
  • 关联数组：可以使用字符串作为数组索引(元素的下标)

# 2、 普通数组定义

  • 一次赋予一个值
数组名[索引下标]=值
array[0]=v1
array[1]=v2
array[2]=v3
array[3]=v4
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  • 一次赋予多个值
数组名=(值1 值2 值3 ...)
array=(var1 var2 var3 var4)

array1=(`cat /etc/passwd`)            将文件中每一行赋值给array1数组
array2=(`ls /root`)
array3=(harry amy jack "Miss Hou")
array4=(1 2 3 4 "hello world" [10]=linux)
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# 3、 数组的读取

${数组名[元素下标]}

echo ${array[0]}            获取数组里第一个元素
echo ${array[*]}            获取数组里的所有元素
echo ${#array[*]}            获取数组里所有元素个数
echo ${!array[@]}            获取数组元素的索引下标
echo ${array[@]:1:2}        访问指定的元素；1代表从下标为1的元素开始获取；2代表获取后面几个元素

查看普通数组信息：
# declare -a
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# 4、关联数组定义

# 1、首先声明关联数组

declare -A asso_array1

declare -A asso_array1
declare -A asso_array2
declare -A asso_array3
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# 2、数组赋值

  • 一次赋一个值
数组名[索引or下标]=变量值
# asso_array1[linux]=one
# asso_array1[java]=two
# asso_array1[php]=three
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  • 一次赋多个值
# asso_array2=([name1]=harry [name2]=jack [name3]=amy [name4]="Miss Hou")
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  • 查看关联数组
# declare -A
declare -A asso_array1='([php]="three" [java]="two" [linux]="one" )'
declare -A asso_array2='([name3]="amy" [name2]="jack" [name1]="harry" [name4]="Miss Hou" )'
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  • 获取关联数组值
# echo ${asso_array1[linux]}
one
# echo ${asso_array1[php]}
three
# echo ${asso_array1[*]}
three two one
# echo ${!asso_array1[*]}
php java linux
# echo ${#asso_array1[*]}
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# echo ${#asso_array2[*]}
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# echo ${!asso_array2[*]}
name3 name2 name1 name4
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  • 其他定义方式
# declare -A books
# let books[linux]++
# declare -A|grep books
declare -A books='([linux]="1" )'
# let books[linux]++
# declare -A|grep books
declare -A books='([linux]="2" )'
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# 2. 其他变量定义

  • 取出一个目录下的目录和文件：dirname和 basename
# A=/root/Desktop/shell/mem.txt 
# echo $A
/root/Desktop/shell/mem.txt
# dirname $A   取出目录
/root/Desktop/shell
# basename $A  取出文件
mem.txt
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  • -变量"内容"的删除和替换
一个“%”代表从右往左删除
两个“%%”代表从右往左去掉最多
一个“#”代表从左往右去掉删除
两个“##”代表从左往右去掉最多

举例说明：
# url=www.taobao.com
# echo ${#url}             获取变量的长度
# echo ${url#*.}
# echo ${url##*.}
# echo ${url%.*}
# echo ${url%%.*}
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  • 以下了解
替换：/ 和 //
 1015  echo ${url/ao/AO}  用AO代替ao（从左往右第一个）
 1017  echo ${url//ao/AO}   贪婪替换（替代所有）

替代： - 和 :-  +和:+
 1019  echo ${abc-123}
 1020  abc=hello
 1021  echo ${abc-444}
 1022  echo $abc
 1024  abc=
 1025  echo ${abc-222}

${变量名-新的变量值} 或者 ${变量名=新的变量值}
变量没有被赋值：会使用“新的变量值“ 替代
变量有被赋值（包括空值）： 不会被替代

 1062  echo ${ABC:-123}
 1063  ABC=HELLO
 1064  echo ${ABC:-123}
 1065  ABC=
 1066  echo ${ABC:-123}

${变量名:-新的变量值} 或者 ${变量名:=新的变量值}
变量没有被赋值或者赋空值：会使用“新的变量值“ 替代
变量有被赋值： 不会被替代

 1116  echo ${abc=123}
 1118  echo ${abc:=123}

# unset abc
# echo ${abc:+123}

# abc=hello
# echo ${abc:+123}
123
# abc=
# echo ${abc:+123}

${变量名+新的变量值}
变量没有被赋值或者赋空值：不会使用“新的变量值“ 替代
变量有被赋值： 会被替代
# unset abc
# echo ${abc+123}

# abc=hello
# echo ${abc+123}
123
# abc=
# echo ${abc+123}
123
${变量名:+新的变量值}
变量没有被赋值：不会使用“新的变量值“ 替代
变量有被赋值（包括空值）： 会被替代

# unset abc
# echo ${abc?123}
-bash: abc: 123

# abc=hello
# echo ${abc?123}
hello
# abc=
# echo ${abc?123}

${变量名?新的变量值}
变量没有被赋值:提示错误信息
变量被赋值（包括空值）：不会使用“新的变量值“ 替代

# unset abc
# echo ${abc:?123}
-bash: abc: 123
# abc=hello
# echo ${abc:?123}
hello
# abc=
# echo ${abc:?123}
-bash: abc: 123

${变量名:?新的变量值}
变量没有被赋值或者赋空值时:提示错误信息
变量被赋值：不会使用“新的变量值“ 替代

说明：?主要是当变量没有赋值提示错误信息的，没有赋值功能
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