200420052006200720082009
考次
5月,5月?5月號5月15月號5月
分620202020202220212121
比重4%13.3%13.3%13.3%13.3%13.3%14.7%13.3%14%14%14%
本章的重點程度：★★★★
大要求：
?數(shù)據(jù)管理系的功能和特征
?數(shù)據(jù)體系構(gòu)（概念模式、外模式、內(nèi)模式）
?數(shù)據(jù)模型，ER,第一范式、第二范式、第三范式
?數(shù)據(jù)操作（集合運算和系運算）
?數(shù)據(jù)言（SQL）
?數(shù)據(jù)的控制功能（并控制、恢、安全性、完整
性）
?數(shù)據(jù)和分布式數(shù)據(jù)基知
0
-2.1數(shù)據(jù)系的基本概念
?DBDBMS和DBS的定
DB（數(shù)據(jù)D是期存在算機內(nèi)、有的、一管
理的相數(shù)據(jù)的集合。
DBMS（數(shù)據(jù)管理系）是數(shù)據(jù)系中管理數(shù)據(jù)的件
系。位于用與操作系之的一管理件°
DBS（數(shù)據(jù)管理系）在算機系中引入數(shù)據(jù)后的
系。是數(shù)據(jù)、硬件、件、數(shù)據(jù)管理及用的集
合°
rw
1?數(shù)據(jù)管理系的功能
1.數(shù)據(jù)的定功能
DBMS提供數(shù)據(jù)定言（DDL）定數(shù)據(jù)的三構(gòu)
兩映象，定數(shù)據(jù)的完整性、安全控制束°
2.數(shù)據(jù)的操作
DBMS提供數(shù)據(jù)操作言（DML）數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)的操
作?；緮?shù)據(jù)操作有：索（）、和更新（插入、除、
修改）°
rw
3.數(shù)據(jù)的保功能
DBMS數(shù)據(jù)的保主要通四個方面，因而
DBMS中包括四個子系°
?數(shù)據(jù)恢
?數(shù)據(jù)的并控制
?數(shù)據(jù)的完整性控制
?數(shù)據(jù)的安全性控制
rw
4.數(shù)據(jù)存管理
DBMS的存管理子系提供了數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)和用
程
序的一個界面，DBMS存管理子系的是把各
DML
句成底的與磁中數(shù)據(jù)打交道的操作系的文件
系命令，起到數(shù)據(jù)的存、索和更新的作用°
'5.數(shù)據(jù)的功能
?數(shù)據(jù)裝程序
?份程序
?文件重程序
?性能控程序
6.數(shù)據(jù)字典（DD）
數(shù)據(jù)系中存放三構(gòu)定的數(shù)據(jù)稱數(shù)據(jù)字典
數(shù)據(jù)的操作都要通DD才能°DD中存放數(shù)
據(jù)運行的信息，例如個數(shù)、次數(shù)等°
【件考2007年11月上午51]
在數(shù)據(jù)系中，數(shù)據(jù)的完整性束的建立需
要A
通數(shù)據(jù)管理系提供的，9)____言來
(51)A.數(shù)據(jù)定B.數(shù)據(jù)操作
C.數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)控制
rw-________..
2.2數(shù)據(jù)系的體系相三相兩映象
?三相：外模式、概念模式、內(nèi)模式
?兩映象：外模式/模式映象、模式/內(nèi)模式
映象
?三構(gòu)：
外模式：個用使用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述
O
概念模式：是用定的數(shù)據(jù)中全部數(shù)據(jù)
相的描述°
內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)在物理存方面的描述，接
近于物理存，涉及到數(shù)據(jù)存的相°
外部級
用戶的局部邏麟構(gòu)
俾個用戶的視圖）
概念級
數(shù)據(jù)庫的整體邏麟構(gòu)
（全局視圖）
內(nèi)部級
教據(jù)庫的物理輔
（存儲視圖）
用戶Al用戶A2用戶Bl用戶B2用戶B3
由數(shù)據(jù)庫
管理員建
立和維護
rw
?兩映象
模式/內(nèi)模式映象：存在于概念和內(nèi)部之
,用于定概念模式和內(nèi)模式之的性°
外模式/模式映象：存在于外部和概念之
,用于定外模式和概念模式之的性°
一?兩數(shù)據(jù)立性
數(shù)據(jù)獨立性是指用程序和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)構(gòu)之相互
獨立，不受影響°
數(shù)據(jù)獨立性分成物理數(shù)據(jù)獨立性和數(shù)據(jù)獨立性兩個
O
物理數(shù)據(jù)獨立性：數(shù)據(jù)的內(nèi)模式修改，模式/內(nèi)模式也
要行相的修改，但概念模式盡可能保持不。
數(shù)據(jù)獨立性：數(shù)據(jù)的概念模式修改，外模式/模式
也要行相的修改，但外模式盡可能保持不O
限用的點、
霰賽和汕建模的」
2.3數(shù)據(jù)模型
數(shù)據(jù)模型：表示體烹系的模型.
目而可以將模型化分
根據(jù)模型用的矽4
念
數(shù)據(jù)模型和枸聯(lián)據(jù)模型
?概念模型ER模型（體系模型）
?構(gòu)數(shù)據(jù)模堂^
次模型、網(wǎng)?盜邂、
--------
算機的點
網(wǎng)據(jù)建模的，直接
面島數(shù)據(jù)的構(gòu)
概念模型構(gòu)數(shù)據(jù)模型
世界信息世機器世
界界
■
?概念模型ER模型（體系模型）
體的系：體集內(nèi)部以及體集的
系。包括-----的系、一多的系、多
多的系。
描述體系的模型稱體系模型
稱ER模型°
組成
?數(shù)據(jù)相模型
數(shù)據(jù)域中常用的數(shù)據(jù)相模型：
?次模型
?網(wǎng)狀模型
?系模型
【件考2009年5月上午51]
采用二表格相表達斛型及數(shù)系的據(jù)模
型是_C51^°
(51)A.次模型
B.網(wǎng)狀模型
C.系模型
D.面向象模型
次模型：
用型相表示體型及體系的數(shù)據(jù)模型°
特點：
1.有且只有一個點無父點；
2.其它點有且只有一個父點；
3.適用于一多的體系。
□
次模型的例
教研室
教
rw
網(wǎng)狀模型：
用有向表示體型及體系的數(shù)據(jù)模型.
特點：
1.任何一個點可以有一個或一個以
上的父點；
2.任何一個點可以沒有父點；
3.適用于多多的體系°
網(wǎng)狀模型的例
學(xué)生
程號程名學(xué)分
□
系模型：
用表格相表達婁缽的系的據(jù)模型
學(xué)號姓名性出生日期籍所在系相片
2007842501二男1985.9.4山西信息工程l.jpg
2007842502李四女1984.11.26江管理2.jpg
2007842503王五男1985.4.20河北子商3.jpg
1系模型中的基本：
系：二的數(shù)據(jù)表，它描述了體之的系。
元（體）：數(shù)據(jù)表中的每一行表示一個體。
屬性（字段）：數(shù)據(jù)表中的每一列°
域：屬性的取范°
系模式：系的描述稱系模式。
系名（屬性名1,屬性名2,……，屬性名
n）
例：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性，出生日期，籍，所在系）
超（超）：在系模式中，能唯一元的屬性集°
個屬性集可能含有多余的屬性°
候（候）：能唯一元，且又不含有多余的屬性
一個屬性集，即超中除多余屬性剩下的屬性集°
主（主）：隊候中一個作系模式中用使
用的候稱主°
例如：在系模式（工號，姓名，年，性，工）
（工號，姓名）是系的一個超；
（工號）是候；
（工號）是主。
主屬性：包含在任何候中的屬性稱主屬性。不包含
在任何候中的屬性稱非主屬性°
外（外）：當(dāng)系R中的某個屬性（或?qū)傩裕┤徊?/p>
是系的，但卻是為一個系S的，稱時（或
性）R系的外。
全（全）：系模型中所有屬性都是小系的字
例：R（教，程，學(xué)生）
例1:學(xué)生（空號,姓名，性，年，系號）
系（圣號1,系名，系主任）、
外
________________外
（學(xué)號，程號，下）
例2:
學(xué)生（學(xué)號,姓名，性）
程（一程號,程名，學(xué)分）
【件考2004年5月上午17、18】
已知系R如下表所示,系R的主屬性￡12)一E)候
字分(18)°口
(17)A.ABCB.ABDC.ACD
D.ABCD
R
(18)A.ABC
ABCD
B.AB、ADabcd
C.AC、AD和CDacde
bdef
D.AB、AD、BD的CD
adcg
bcdg
cbeg
【件考2004年11月上午42-44]
假定每一次具有唯一的始站和點站。如果體
列刻表”屬性次、始站、、點站、
到達，體的主是(42)A如果體“列運行
表”屬性次、日期、、到達，體的主
是(43)口。通常情況下,上述“列刻表”和“列
運行表”兩體(44)。系。
(42)A.次B.始站c.D.次，始站
(43)A.次B.始站C.D.次，日期
(44)A.不存在B.存在k~*
C.存在一多D.存在多多
1-1系模型的完整性束（數(shù)據(jù)完整性）
數(shù)據(jù)完整性是用來確保數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)的正確性和可
靠性°
數(shù)據(jù)完整性包括：
?體完整性：主的取必唯一，并且不能空°
?域完整性：保數(shù)據(jù)的取在有效的范內(nèi)°
?參照完整性：參照完整性是通主和外來保相
的表數(shù)據(jù)保持一致，避免因一個表的數(shù)據(jù)修
改，而致生效°
X—
【件考2006年5月上午48]
某數(shù)據(jù)中有：
工系E（工號,姓名，部）
品系P（品號,品名稱，型號,尺寸，色）；
系W（號，名稱，地址，人號）；
存系I（萬，品亍和品數(shù)量）
若要求系的人引用工系的工號,
工系E的工號、系W的號和品系P
的品號不能空且惟一一個，并且的地址
不能空，依次要足的完整性束是__C絲）
o
(48)A.體完整性、參照完整性、用定完整性
B.參照完整性、體完整性、用定完整性
C.用定完整性、體完整性、參照完整性
D.體完整性、用定完整性、參照完整性
【件考2006年5月上午48]
在數(shù)據(jù)系中，數(shù)據(jù)的完整性束的建立需要通
數(shù)據(jù)管理系提供的_1建)_言來°
(51)A.數(shù)據(jù)定
B.數(shù)據(jù)操作
C.數(shù)據(jù)
D.數(shù)據(jù)控制
2.4數(shù)據(jù)操作
系數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)操作言（DML）的句分成句
和更新句兩大°句用于描述用的各索要
求；更新句用于描述用行插入、除、修改等操作°
于的理稱“系運算理”°
系言根據(jù)其理基的不同分成兩大：
系代數(shù)言：操作是以集合操作基的DML言
系演算言：操作是以演算基的DML言°
?系代數(shù)
?系代數(shù)的五個基本操作
并、差、笛卡、投影、
?系代數(shù)的四個合操作
交、接、自然接、除法
?系演算
?元系演算
?域系演算
rw
?系代數(shù)
?系代數(shù)的五個基本操作
(1)并(Union)
系R和S具有相同的系模式，R和S的并是由屬
于R
或?qū)儆赟的元構(gòu)成的集合，RUS°
形式定如下：
RUS={tIteRVteS},
t是元量，R和S的元數(shù)相同°
rw
(2)差(Difference)
系R和S具有相同的系模式，R和S的差是由
屬于R
但不屬于S的元構(gòu)成的集合，R-S°
形式定如下：
R-S={tIteRAteS},R和S的元數(shù)相同
■
(3)笛卡
系R和S的元數(shù)分r和s。定R和S的笛卡
是一個(r+s)元的元集合，每個元的前r個分量(屬
性)來自R的一個元，后s個分量來自R的一個元，
RXS°
形式定如下：
RxS={tlt=<tr,ts>AtreRAtseS}
若R有m個元，S有n個元，RXS有mXn個元c
RXS
R.AR.BR.CS.AS.BS.C
abcbga
abcdaf
dafbga
dafdaf
cbdbga
cbddaf
(4)投影(Projection)
個操作是一個系行垂直分割，消去某些列，
并重新安排列的序。
系是元
Rk系，R在其分量AH,
…，A.m(m<k,??im1到k的整數(shù))上的
投影用(R)表示,它是一個m元元集合，
形式定如下：
再，「而(R)三A〈『…，tk>eR}
rw
例如，乃3](R)表示系R中取第1、3列，成新
的系，新系中第1列R的第3列，新系的第2
歹IJR的第1歹IJ°
如果R的每列上屬性名，那操作符7T的下
也可以用屬性名表示。例如，系R(A,B,C),
那7TCA(R)與乃31(R)是等價的°
2BJ
(5)(Selection)
操作是根據(jù)某些條件系做水平分割，即取
符合條件的元。條件可用命公式(即算機言中的條
件表達式)F表示°
F中有兩成分：運算象和運算符
形式定如下：
oF(R)={tIteRAF(t)=true}
G運算符，(R)表示MR中挑足公式F
真的元所構(gòu)成的系。
□
例如，仁〉3(R)表示MR中挑第2個分量
大于3的元所構(gòu)成的系。
常量用引號括起來，而屬性序號或?qū)傩悦灰?/p>
用
引號括起來°
9BJ
(d
rw
1?系代數(shù)的四個合操作
(1)交(intersection)
系R和S的交是由屬于R又屆于S的元構(gòu)成的集合,
RAS,里要求R和S定在相同的系模式上°
形式定如下：
Rns={tteRAteS},R和S的元數(shù)相同
(2)接(join)
接有兩：0接和F接
①，接(。是算比符)
9接是人人系R和S的笛卡兒中取屬性足某
一0操作的元，
rsrsr
Ri0jS={tt=<t,t>AteRAteSAt^}
因此，8接由笛卡和操作合而成°
Ri°jS=(5(r+j)(RXS)
②F接（F是公式）
F接是隊系R和S的笛卡兒中取屬性足某
一公式F的元，里F是形F1/\F2△…八e的公式
,每個Fp是形idj的式子，而i和j分系R和S
的第i、第j個分量的序號°
FT
(3)自然接(naturaljoin)
兩個系R和S的自然接操作具體算程如下：
①算RXS;
②R和S的公共屬性是A1,…,AK,挑RXS中足
R.A]=S.A……，R.ALS.AK的那些元；
③去掉S.A1，…，S.AK些列°
形式定如下：
RS=〃il,…,im(。R.A1=S,A1△…△R.AK=S,AK(R*，)),
其中ip)R和S的全部屬性，但公共屬性只出一次
自然接就是等接去掉重列。
【件考2007年11月上午543、55】
系R、S如下所示，RS可由出4)基本的
系運D
算成，RS=__[55]'
(54)A.不，。和X
B.一，。?和X
C.C,b和X
D.乃2和n
ABCACD
abcacd
?b.addfg
>c?ebdg
dg
Rs|
(55)A.ABCB.ABCD
abcabcd
badbadg
cdedfgg
C.ABCD.ABCD
abcbcd
badadg
(4)除法(division)
系R和S的元數(shù)分r和s(r>s>0),那
R+S是一個(r-s)元的元的集合°(R+S)是足
下列條件的最大系：其中每個元t與S中每個元u
成的新元vt,u>必在系R中。
R+S三7T],2fs(R)-"L2.，is((二15(R)XS)-R)
RR+S
ABCD
CD
abedAB
cd
abefab
ef
abdeed
beef
edcd
edef
①先列出R-S的屬性
②屬性A、B同足S中（c,d）和（e,f）
的元o
例：修了所有程的學(xué)生的學(xué)號和姓名
修表
程修表?程
S#C#
c#S#
sicl
c1sl
slc2
s3
s2c2c2
s3cl
s3c2
s4cl
例：索所學(xué)程包含學(xué)生S1所學(xué)程的學(xué)生學(xué)
修表程
S#C#Grad
e
C#CnamS#
e
sic190s1
c1數(shù)據(jù)
sic285s3
c2英
s2c476
c3高數(shù)
c168
s3c4體育
s3c265
s4c170
s4c386
F#,c#(修表)"(#(o，s#=sr修表))
［件考2005年11月上午33、34】
在系代數(shù)運算中，系S、SP和R如下表所示。若
先___(33)___,可以人人S和SP得R。其的
系表達式___(34)___°
SP
R
S部號商品開售量
部名商品號售量
部號部名010010202500
10家部0102021500
010家部0
010010202780
021百部11家部0102021780
030食品1
010010202990
立nPK
12家部0102021990
035五金2
部021021102580
00
CUCC￡-CC11CCC
(33)A.S行運算，再與S行自然接運算
B.S行運算，再與SP行自然接運算，
最
后行投影運算
C.S和SP行笛卡運算，再算果行投
影運算
C八C工口QTD片七兒皇乙片替宙片替申一。二
⑶)兒。因什⑸x)S尸B.々“(”W(S)><SP)
C町乂(外恤(S)>4SP)Dj4(SxSP)
rw
L如下的SQL句可以售量大于1000的部號
Select部名
FromS
Where部號in
(Select部號
FromSP
Groupby___（35）____）
（35）A.部號wheresum（售量）＞1000
B.部號havingsum（售量）＞1000
C.商品號wheresum（售量）＞1000
D.商品號havingsum（售量）＞1000
[件考2006年5月上午47]
有系R、S如下所示，系代數(shù)表達式R+S的果
集」"一°
S
ABC
ajbiCj
ajyCl
a?biC2
(47)
A.B.c.D.
k
AC
\±______________________AC
I3」asCj己」
心
□z___________________________________________ZZJ
□
?系演算
?元系演算
在元系演算中，元系演算表達式稱元表
達式，其一般形式：
{tip(t)}
其中，t是元量，表示一個元數(shù)固定的元；P是
公式，在數(shù)理中也稱，也就是算機言中的條
件表達式°{tip(t)}表示足公式P的所有元t的集
合°
在元表達式中，公式由原子公式成。
原子公式(Atoms)有下列三形式：
①R(s):s是R的一個元。
②s[i]0u[j]:元s的第i個分量與元u的第j個分量之
足0系。
(3)s[i]0aaOu[j]:a是常量°
在定系演算操作，要用到“自由”和“束”量概
念。在一個公式中，如果元量未用存在量三或全稱量
.符號定，那稱自由元量，否稱束元
日o
□
例：已知系R,S,出R1-R5五個系的元
系演算表達式
ABCABCABC
123123346
456346569
789569
關(guān)系R美系sRI
(t)At[l]>2}
□
ABCA
12~
4563
7895
關(guān)系R關(guān)系s
R2={11R
J
ABCABCABc
；
123123[23
4563446
346
789569
關(guān)系R關(guān)系sR3
R3={t|(u)(S(t)AR(u)At[3]<u[2]}}
V
寸
ABCABCR.BS.CR.A
12',3123534
456346837
789569867
897
美系R美系s
R5
R5={t|(u)(v)(R(u)A
S(v)Au[l]>v[2]At[l]=u[2]At[2]=v[3]At[3]=u[l])}
rw
1系代數(shù)表達式到元表達式的：
RUS可用｛t|R(t)VS(t)｝表示；
R-S可用｛t|R(t)AnS(t)｝表示；
RxS可用｛t|(u)(v)(R(u)AS(v)
At[2]=u[2]At[3]=u[3]At[4]=v[l]At[5]=v[2]At[6]=v[3])｝
.一卜丁—-o
表不
投影操作是(R)，那元表達式可寫成：
｛t|(3u)(R(u)At[l]=u[2]At[2]=u[3])｝
cF(R)可用｛t|R(t)/\F，｝表示，F(xiàn)是F的等價表示形式
例如0=d(R)可寫成｛t|(R(t)△t[2]=d)°
【件考2005年5月上午36、37】
某數(shù)據(jù)中有供商系S和零件系P,其中；供商
系模式S(Sno,Sname,Szip,City)，零件系模式
P(Pno,Pname,Color,Weight,City),供模式
SP(Sno,Pno,Status,Qty),要求一個供商可以供多
零件，而一零件可由多個供商供°
供了“”色零件的供商名、零件號和數(shù)量的
元演算表達式：
{tl(3u)(3v)(3w)((36)Au[l]=v[l]Av[2]=w[l]Aw[3]=
'A(37))}
(36)A.S(u)ASP(v)AP(w)
B.SP(u)AS(v)AP(w)
C.P(u)ASP(v)AS(w)
D.S(u)AP(v)ASP(w)
(37)=At[2]=w[2]At[3]=v[4]
B.t[l]=v[l]At[2]=u[2]At[3]=u[4]
C.t[l]=w[l]At[2]=u[2]At[3]=v[4]
D.t[l]=u[2]At[2]=v[2]At[3]=v[4]
□
?系數(shù)據(jù)SQL言
?SQL的數(shù)據(jù)定
?SQL的數(shù)據(jù)
?SQL的數(shù)據(jù)更新
【件考2005年11月上午33、34】
系R,S如下所示，元演算表達式
{tl(Vu)(R(t)/\S(u)At[3]Du[l])}的果(47)
ABCABC
1233711
4逐6456
7噂9513
10111261014
R
J二9o
PQz5,CQ6O
VrF<s,9
Q
c?
oO\*—<
CQco二
<es
u
?SQL的數(shù)據(jù)定建表
CREATETABLEv表名〉
（〈列名1〉〈數(shù)據(jù)型>v完整性束條件1>,
V列名2>〈數(shù)據(jù)型>v完整性束條件2>,
.............
〈列名n>〈數(shù)據(jù)型>v完整性束條件n>
)
涉及相屬性列的完整性束條件：
?主束：PRIMARYKEY
>束：CHECK
?夕卜束：FOREIGNKEY
>唯一，性束：UNIQUE
>是否空束：NULL/NOTNULL
>默:DEFAULT
rw
-椀：使用T-SQL言建Student表
Student(Sno,Sname,
Ssex)
CREATETABLEStudent
(snoCHAR(IO)PRIMARYKEY,
snameCHAR(8)NOTNULLUNIQUE,
ssexCHAR(2)DEFAULT('男')
)
cF]:■使—用T-SQL言建Crouse_表_
Crouse(eno,cname,
credit)
CREATETABLECourse
(enochar(10)PRIMARYKEY,
cnamechar(8)NOTNULLUNIQUE,
creditint
)
o
例：使用T-SQL言建SC表
SC(sno,eno,SCOJ^^------
主表名，
CREATETABLESCI
(snoCHAR(IO)FOREIGNKEYREFERENCESStiMnt(sno),
enoCHAR(10)FOREIGNKEYREFERENCESCourse(eno)
scoreINTCHECK(scoreBETWEEN0AND100),l\
PRIMARYKEY(sno,eno)/
CREATETABLESC
(snoCHAR(IO),
enoCHAR(IO),
scoreINT,
PRIMARYKEY(sno,eno),
FOREIGNKEY(sno)REFERENCESStudent
(sno),
FOREIGNKEY(eno)REFERENCESCourse
(eno),
CHECK(scoreBETWEEN0AND100)
某數(shù)據(jù)中有供商系S和零件系P,其中；供商
系模式S(Sno,Sname,Szip,City)零件系模式
P(Pno,Pname,Color,Weight,City)要求一個供
商可以供多零件，而一零件可由多個供商供°
將下面的SQL句空缺部分充完整°
CREATETABLESP(SnoCHAR(5),
PnoCHAR(6),
StatusCHAR(8),
QtyNUMERIC(9),
一(33)―(Sno,Pno),
__(34)__(Sno),
__(35)__(Pno));
供的答案：
(33)-(35)
A.FOREIGNKEY
B.PRIMARYKEY
C.FOREIGNKEY(Sno)REFERENCESS
D.FOREIGNKEY(PnoPEFERENCESP
(33)A(33)C(35)D
A[■I__
?SQL的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)句基本格式如下：
SELECT＜的歹IJ表》
FROM＜表名＞
WHERE＜條件表達式＞
ASUM（列名）：求某一列的和（此列的必是數(shù)型）
AAVG（列名）：求某一列的平均（此列的必是數(shù)型）
>MIN（列名）:求某一列中的最小
AMAX（列名）：求某一列中的最大
ACOUNT（列名）：回一列中的非NULL的個數(shù)
ACOUNT（*）:回符合條件的元的個數(shù)
□
例：男生的人數(shù)，以及他的平均年O
SELECTCOUNT(*),AVG(年)
FROM學(xué)生
WHERE性='男'
例：管1班的所有學(xué)生的英成和均分
SELECTSUM(cl),AVG(cl
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