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文档简介

2026年后端Java开发基础理论模拟考试题及答案第一部分:单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。)1.在Java中,下列关于基本数据类型与包装类的描述,错误的是()。A.Integeri=100;intj=100;System.out.println(i==j);输出结果为trueB.Integera=128;Integerb=128;System.out.println(a==b);输出结果为falseC.包装类对象一旦创建,其内容不可改变D.Doubled1=1.0;Doubled2=1.0;System.out.println(d1==d2);输出结果为true2.关于Java集合框架,下列说法正确的是()。A.ArrayList底层数据结构是链表,查询效率低,增删效率高B.LinkedList实现了List接口和Deque接口,可以作为双端队列使用C.HashMap是线程安全的,多个线程同时操作不会出现数据不一致问题D.HashSet存储元素时,会根据元素的hashCode()和equals()方法来判断元素是否重复,与元素的存储顺序无关3.下列关于Java内存模型(JMM)的描述,不正确的是()。A.JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系,旨在解决多线程编程中的可见性、原子性和有序性问题B.volatile关键字可以保证变量的可见性和禁止指令重排序,但不能保证对复合操作的原子性C.synchronized关键字不仅可以保证可见性和原子性,还能保证锁内的操作不会发生指令重排序D.一个线程修改了共享变量的值,根据JMM规定,其他线程能立即感知到该变化,无需任何同步措施4.在JVM垃圾回收算法中,为了解决对象存活率低时进行复制的效率问题,并避免内存利用率低下,通常采用()算法。A.标记-清除B.标记-整理C.复制算法D.分代收集5.关于Spring框架中的IoC(控制反转)和DI(依赖注入),下列理解错误的是()。A.IoC是指将对象的创建和管理权交给Spring容器B.DI是IoC的具体实现方式,通过构造器注入、Setter注入或字段注入将依赖对象赋值给目标对象C.@Autowired注解默认按照类型进行装配,如果存在多个类型相同的Bean,则按照名称进行装配D.使用@Configuration和@Bean注解配置的类,其方法默认返回的Bean是单例的,且是懒加载的6.Spring事务传播特性中,如果当前没有事务,就新建一个事务;如果已经存在一个事务,则加入到这个事务中。这种传播行为是()。A.PROPAGATION_REQUIREDB.PROPAGATION_REQUIRES_NEWC.PROPAGATION_NESTEDD.PROPAGATION_SUPPORTS7.关于MySQL数据库索引,下列说法错误的是()。A.InnoDB存储引擎的索引组织结构是B+树,B+树的叶子节点通过双向链表连接B.聚簇索引的叶子节点存储的是完整的数据行,而非聚簇索引的叶子节点存储的是主键值和索引列的值C.在经常进行范围查询的字段上建立B+树索引效率非常高D.在区分度不高的字段(如性别)上建立索引,可以大幅提升查询性能8.下列关于SpringAOP(面向切面编程)的描述,正确的是()。A.SpringAOP只能基于接口使用JDK动态代理B.@Around环绕通知是功能最强大的通知,它可以决定目标方法是否执行,甚至可以修改目标方法的返回值C.同一个切面类中,不同类型的通知(如@Before和@After)执行的顺序是绝对固定的,无法通过@Order注解控制D.SpringAOP无法拦截private方法,因为它基于代理机制9.在多线程编程中,关于ReentrantLock和synchronized的区别,描述错误的是()。A.ReentrantLock是JDK层面的实现,synchronized是JVM层面的实现B.ReentrantLock必须手动在finally块中释放锁,而synchronized由JVM自动释放C.ReentrantLock支持公平锁和非公平锁的选择,synchronized只能是非公平锁D.ReentrantLock支持等待可中断机制,synchronized在等待锁时无法被中断10.下列关于Redis数据库的描述,正确的是()。A.Redis是单线程模型,因此所有操作都是原子性的,且没有任何并发问题B.RDB持久化方式通过保存服务器某个时间点的数据快照来实现,恢复速度快,但可能会丢失最后一次快照后的数据C.AOF持久化方式记录所有写操作命令,文件体积通常比RDB小,且恢复速度比RDB快D.Redis的String类型最大能存储512MB的数据,List类型底层实现始终是双向链表11.以下Java代码片段的输出结果是()。```javapublicclassTest{staticclassParent{staticStringname="Parent";static{System.out.print("ParentStatic");}publicParent(){System.out.print("ParentConstruct");}}staticclassChildextendsParent{staticStringname="Child";static{System.out.print("ChildStatic");}publicChild(){System.out.print("ChildConstruct");}}publicstaticvoidmain(String[]args){newChild();}}```A.ParentStaticChildStaticParentConstructChildConstructB.ChildStaticParentStaticParentConstructChildConstructC.ParentStaticParentConstructChildStaticChildConstructD.ParentStaticChildStaticChildConstructParentConstruct12.关于JVM类加载机制,双亲委派模型是指()。A.类加载器在加载类时,先尝试自己加载,加载失败再委托给父加载器B.类加载器在加载类时,首先将请求委托给父加载器,只有当父加载器无法完成加载请求时,子加载器才尝试自己加载C.启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器之间没有继承关系,只是逻辑上的层级D.双亲委派模型可以保证Java核心库的安全,但无法防止类被重复加载13.在SpringBoot中,关于自动配置原理,下列说法正确的是()。A.@SpringBootApplication注解包含@Configuration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScanB.spring.factories文件位于META-INF目录下,用于配置需要扫描的包路径C.@ConditionalOnMissingBean注解的作用是:如果容器中存在指定的Bean,则生效当前配置D.SpringBoot的自动配置完全基于注解,不依赖配置文件14.下列关于MyBatis中#{}和${}的区别,描述错误的是()。A.#{}是预编译处理,${}是字符串替换B.#{}可以防止SQL注入,${}无法防止SQL注入C.#{}接收简单类型或POJO对象属性值,${}只能接收简单类型D.在动态表名或排序字段(如ORDERBYco15.关于分布式系统中的CAP理论,下列理解正确的是()。A.一个分布式系统必须同时满足一致性、可用性和分区容错性B.在分布式系统中,分区容错性是必须保证的,因此只能在一致性和可用性之间进行权衡C.CP系统意味着在发生网络分区时,系统依然保证所有节点数据一致且服务持续可用D.AP系统意味着在发生网络分区时,系统会拒绝部分请求以保证数据强一致性16.下列Java代码片段中,关于死锁的描述,正确的是()。```javaObjectA=newObject();ObjectB=newObject();Thread1->synchronized(A){Thread.sleep(1000);synchronized(B){...}}Thread2->synchronized(B){Thread.sleep(1000);synchronized(A){...}}```A.必定会发生死锁B.必定不会发生死锁C.只有在Thread1先执行的情况下才会发生死锁D.有可能发生死锁,取决于线程调度的具体时序17.关于Java8引入的StreamAPI,下列说法错误的是()。A.Stream是惰性求值的,只有遇到终端操作时才会执行中间操作B.Stream操作可以分为中间操作和终端操作,中间操作返回一个新的StreamC.并行流通过ForkJoinPoolmonPool()线程池执行,默认线程数是CPU核心数D.Stream一旦被消费(执行了终端操作),就不能再次使用,会抛出IllegalStateException18.在数据库设计中,关于事务隔离级别,下列说法正确的是()。A.ReadUncommitted(读未提交)可以防止脏读、不可重复读和幻读B.ReadCommitted(读已提交)可以防止脏读,但不可防止不可重复读和幻读C.RepeatableRead(可重复读)可以防止脏读和不可重复读,但在某些数据库(如MySQL)中通过MVCC可以防止幻读D.Serializable(串行化)隔离级别最高,性能最好19.关于消息队列RabbitMQ,下列说法错误的是()。A.Exchange(交换机)负责接收消息并根据路由键将消息绑定到队列B.Direct类型的Exchange会将消息路由到BindingKey与RoutingKey完全匹配的队列C.消息确认机制中,手动模式需要消费者显式发送ack,否则消息会在队列中移除D.队列可以是持久的,也可以是临时的;消息也可以是持久的20.下列关于Java异常处理机制的描述,错误的是()。A.try块中可以包含多个catch块,但子类异常必须放在父类异常之前B.finally块无论是否发生异常都会执行,只有在try或catch块中调用了System.exit(0)时才不执行C.在try块中有return语句时,finally块会在return之前执行D.抛出RuntimeException(运行时异常)时,方法签名必须使用throws声明第二部分:多项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题列出的五个备选项中有至少两个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。)21.以下哪些关键字可以用于Java中的线程同步?()A.volatileB.synchronizedC.lockD.finalE.strictfp22.关于SpringBean的作用域,下列描述正确的有()。A.singleton:SpringIoC容器中只有一个共享的Bean实例B.prototype:每次请求都会创建一个新的Bean实例C.request:在一次HTTP请求中,一个Bean定义对应一个实例D.session:在一次HTTPSession中,一个Bean定义对应一个实例E.global-session:在一个全局的HTTPSession中,一个Bean定义对应一个实例,仅在使用Portletcontext时有效23.下列关于HashMap在JDK1.8中的优化,描述正确的有()。A.底层数组链表结构在链表长度超过8且数组长度大于64时,会转换为红黑树B.红黑树节点数量减少到6时,红黑树会退化为链表C.扰动函数由(h=key.hashCode())^(h>>>16)变为(h=key.hashCode())^(h>>>20),计算更复杂D.1.7中HashMap扩容时在多线程环境下可能产生死循环,1.8通过优化扩容算法解决了这个问题,保证了线程安全E.插入链表元素时,1.7使用头插法,1.8使用尾插法24.以下哪些是设计模式中“结构型模式”的分类?()A.代理模式B.适配器模式C.装饰器模式D.观察者模式E.策略模式25.关于JVM垃圾收集器,下列说法正确的有()。A.Serial收集器是单线程收集器,在进行垃圾回收时必须暂停其他所有工作线程B.ParallelScavenge关注点是吞吐量,CMS关注点是低延迟C.G1收集器将堆内存划分为多个大小相等的独立区域,不再物理隔离新生代和老年代D.ZGC(ZGarbageCollector)是一款基于Region的内存布局,支持停顿时间模型(即可以设置最大停顿时间)的低延迟垃圾收集器E.CMS收集器使用“标记-清除”算法,会产生内存碎片26.下列SQL优化手段中,有效的有()。A.在WHERE子句中对字段进行函数运算(如WHEREYEAR(create_time)=2023)B.避免使用SELECT*,只查询需要的列C.对大表进行UPDATE或DELETE操作时,使用LIMIT分批处理D.在频繁作为查询条件的字段上建立索引E.使用OR连接多个条件时,如果条件涉及的字段都有索引,索引一定会生效27.关于分布式ID生成方案,下列属于常见实现的有()。A.UUIDB.数据库自增IDC.Redis原子操作INCRD.雪花算法E.MD5哈希28.下列关于TCP/IP协议栈的描述,正确的有()。A.TCP是面向连接的、可靠的传输层协议B.UDP是无连接的、不可靠的传输层协议,但传输效率高C.HTTP协议运行在TCP协议之上D.三次握手的主要目的是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端E.四次挥手过程中,TIME_WAIT状态出现在主动关闭方,持续时间为2MSL29.关于SpringCloud微服务组件,下列对应关系正确的有()。A.服务注册与发现:Eureka/Nacos/ConsulB.负载均衡:Ribbon/LoadBalancerC.声明式HTTP客户端:Feign/OpenFeignD.网关:Zuul/SpringCloudGatewayE.熔断降级:Hystrix/Resilience4j/Sentinel30.下列关于Java反射机制的描述,正确的有()。A.反射允许程序在运行时访问、检测和修改它自己的行为或属性B.通过反射可以调用类的私有方法,修改私有字段的值(需设置setAccessible(true))C.反射的性能比直接调用代码要高,因为它是编译期确定的D.Class对象是JVM在加载类时创建的,是反射的入口E.通过反射可以动态创建对象实例第三部分:填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。请在每小题的空格中填入正确答案。)31.在Java中,一个线程的生命周期主要包括新建、就绪、运行、阻塞和________五种状态。32.SpringMVC的核心控制器是________,它负责拦截请求并将其分发给相应的处理器处理。33.MySQL数据库中,InnoDB存储引擎的MVCC(多版本并发控制)是通过________和ReadView机制实现的。34.在Redis中,用于实现消息队列的列表数据结构命令中,向列表左边插入元素的命令是________,右边弹出元素的命令是________。35.假设有一个长度为n的数组,对其进行二分查找的时间复杂度是________。36.在SpringBoot中,用于读取配置文件中属性值的注解是________,用于将配置文件属性映射到JavaBean的注解是________。37.Java中,Object类的________方法用于返回对象的运行时类,________方法用于返回对象的哈希码值。38.两个整数相乘,可能会发生溢出。若要判断两个正整数a和b相乘是否溢出,可以使用公式判断:如果a>________,则可能溢出(假设MAX_VALUE为最大整数)。39.在分布式系统中,为了解决分布式事务一致性问题,常用的2PC(两阶段提交)协议包含________和________两个阶段。40.Elasticsearch是基于Lucene开发的搜索引擎,它使用________格式来存储数据,并通过________协议(默认端口9200)对外提供RESTfulAPI接口。第四部分:简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。)41.请简述HashMap在JDK1.7和JDK1.8中的主要区别,并解释为什么JDK1.8引入了红黑树。42.请解释SpringBean的生命周期(主要描述实例化、属性赋值、初始化、销毁这几个关键阶段及涉及的接口/注解)。43.什么是MySQL的回表查询?请结合聚簇索引和非聚簇索引(二级索引)进行说明。如何通过索引优化来避免回表?44.请简述线程池的核心参数及其含义,并说明线程池的工作流程(任务提交后的处理逻辑)。45.在微服务架构中,什么是服务雪崩效应?常见的解决方案有哪些?第五部分:应用分析题(本大题共3小题,共30分。要求逻辑清晰,分析透彻,如有计算请列出步骤。)46.(本题10分)数据库性能优化分析。假设有一张用户订单表`orders`,包含以下字段:`id`(BIGINT,主键,自增),`user_id`(BIGINT,用户ID),`order_no`(VARCHAR(32),订单号),`amount`(DECIMAL(10,2),金额),`status`(TINYINT,订单状态:0-未支付,1-已支付,2-已取消),`create_time`(DATETIME,创建时间),`update_time`(DATETIME,更新时间)。表中现有数据量5000万行。(1)现有SQL语句:`SELECT*FROMordersWHEREuser_id=1001ANDstatus=1ORDERBYcreate_timeDESCLIMIT10;`请分析该SQL的执行效率,并设计合理的索引方案来优化查询。(5分)(2)另一个业务需求是统计每天的订单总额,SQL如下:`SELECTDATE(create_time)asorder_date,SUM(amount)astotal_amountFROMordersWHEREstatus=1GROUPBYDATE(create_time);`请指出该SQL存在的问题,并给出优化建议。(5分)47.(本题10分)多线程并发场景分析与编程。某电商系统在双十一大促期间,商品库存扣减成为瓶颈。假设某个热门商品库存剩余`stock=100`。现有1000个并发请求同时尝试购买该商品(每个请求购买1件)。(1)如果不使用任何锁机制,直接在数据库层面执行`UPDATEgoodsSETstock=stock-1WHEREid=1ANDstock>0`,是否会出现超卖或少卖情况?请分析原因。(4分)(2)为了减轻数据库压力,引入Redis进行库存预扣减。请设计一个基于Redis的分布式锁方案(使用Redisson或SETNXEX命令思路),并写出扣减库存的核心伪代码逻辑。需考虑锁的释放、锁的过期时间设置以及锁的可重入性(可选)。(6分)48.(本题10分)SpringAOP实现原理与代理模式分析。假设有一个目标类`UserService`,其中包含方法`voidupdateUser(Useruser)`。我们需要利用SpringAOP实现一个日志切面,在`updateUser`方法执行前打印“开始更新用户”,执行后打印“用户更新完成”。(1)请画出或描述SpringAOP为该Bean创建代理对象的过程(区分JDK动态代理和CGLIB代理的适用条件)。(4分)(2)如果`UserService`中有一个私有方法`privatevoidvalidate(Useruser)`,并在`updateUser`中被调用。请问SpringAOP能否拦截`validate`方法?为什么?如果一定要在这个私有方法上加入切面逻辑,应该如何实现?(6分)================================================================================参考答案与评分标准第一部分:单项选择题1.D2.B3.D4.C5.D6.A7.D8.B9.C10.B11.A12.B13.A14.C15.B16.D17.C18.C19.C20.D第二部分:多项选择题21.AB22.ABCDE23.ABE24.ABC25.ABCDE26.BCD27.ABCD28.ABCDE29.ABCDE30.ABDE第三部分:填空题31.死亡32.DispatcherServlet33.UndoLog(或回滚日志)34.LPUSH,RPOP35.O36.@Value,@ConfigurationProperties37.getClass(),hashCode()38.Integer.MAX_VALUE/b39.准备阶段,提交阶段40.JSON,HTTP第四部分:简答题41.HashMap1.7与1.8区别及红黑树引入原因区别:1.底层结构:1.7是数组+链表;1.8是数组+链表+红黑树。2.插入方式:1.7链表插入采用头插法(扩容时易导致死循环);1.8采用尾插法(保持元素顺序,避免死循环)。3.哈希计算:1.8简化了扰动函数的位运算。4.扩容:1.8通过高位运算判断元素位置是原位置还是原位置+原容量,无需重新计算hash。红黑树引入原因:为了解决在哈希冲突严重的情况下,链表过长导致的查询效率降低问题。链表查询时间复杂度为O(n)42.SpringBean生命周期1.实例化:Spring容器通过构造器或工厂方法创建Bean实例。2.属性赋值:Spring通过依赖注入(DI)填充Bean的属性值。3.初始化:执行Aware接口方法(如BeanNameAware,ApplicationContextAware)。执行BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法。执行@PostConstruct注解的方法或InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法或自定义init-method方法。执行BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法(此处可生成AOP代理对象)。4.销毁:容器关闭时,执行@PreDestroy注解的方法或DisposableBean接口的destroy方法或自定义destroy-method方法。43.MySQL回表查询及优化回表查询:在InnoDB引擎中,主键索引(聚簇索引)的叶子节点存储了整行数据。如果查询语句使用的是二级索引(非聚簇索引),叶子节点存储的是主键值和索引列值。当查询的列不仅仅包含索引列时,需要先通过二级索引找到主键值,再拿着主键值去聚簇索引中查找完整的行数据,这个过程称为回表。优化避免回表:使用覆盖索引。即创建一个联合索引,使得查询的字段(SELECT后面的列)都包含在索引中。这样查询时直接从二级索引的叶子节点获取数据,无需回表查询聚簇索引,从而提高查询效率。44.线程池核心参数及工作流程核心参数:1.`corePoolSize`:核心线程数,即使空闲也会保留。2.`maximumPoolSize`:最大线程数,线程池允许创建的最大线程数。3.`keepAliveTime`:非核心线程的空闲存活时间。4.`workQueue`:任务队列,用于存放待执行的任务。5.`threadFactory`:线程工厂,用于创建新线程。6.`handler`:拒绝策略,当队列满且线程数达到最大值时的处理策略。工作流程:1.任务提交后,判断当前线程数是否小于`corePoolSize`,若小于,直接创建核心线程执行任务。2.若当前线程数大于等于`corePoolSize`,将任务放入`workQueue`队列中等待。3.若队列已满,判断当前线程数是否小于`maximumPoolSize`,若小于,创建非核心线程执行任务。4.若当前线程数已达到`maximumPoolSize`,执行`handler`拒绝策略(如AbortPolicy抛异常)。45.服务雪崩及解决方案服务雪崩:在微服务架构中,由于某个服务(下游服务)出现故障或响应过慢,导致其上游服务的调用线程被阻塞,随着请求数量增加,线程资源耗尽,最终导致整个服务链路不可用,甚至蔓延到整个系统。解决方案:1.熔断:当检测到下游服务故障率达到阈值时,暂时切断对该服务的调用,直接返回降级数据,快速失败,避免线程阻塞。2.限流:限制系统的并发请求数量,超过阈值的请求直接拒绝,保护系统不被压垮。3.降级:当服务负载过高或不可用时,提供兜底逻辑(如返回默认值、缓存数据),保证核心业务可用。4.超时控制:设置合理的RPC调用超时时间,防止客户端无限等待。5.资源隔离:通过线程池或信号量隔离不同业务的资源,防止某个业务的问题耗尽整个容器的资源(如Hystrix的线程池隔离)。第五部分:应用分析题46.数据库性能优化分析(1)索引分析与设计:该SQL查询条件为`user_id`和`status`,排序字段为`create_time`。分析:如果仅建立`user_id`索引,需要根据`user_id`查出数据后再过滤`status`并排序,效率较低。如果建立`(user_id,status)`联合索引,索引中已经包含了过滤条件,但排序操作可能仍然需要Usingfilesort(除非索引顺序恰好匹配排序要求)。考虑到`LIMIT10`,我们需要快速定位到`user_id=1001ANDstatus=1`的数据,并按`create_time`排序。建议索引:建立联合索引`idx_user_status_time(user_id,status,create_time)`。原因:该索引完全遵循最左前缀原则。查询时先通过`user_id`定位,再通过`status`过滤,索引节点本身就按`create_time`有序(假设`create_time`在索引中),可以直接取出前10条,实现了覆盖索引且避免了排序带来的性能损耗。如果还包含`id`等其他字段,可能需要回表,但比全表扫描或大量排序要好得多。(2)SQL优化建议:问题:`WHEREstatus=1`使用了普通索引过滤,但`DATE(create_time)`函数操作导致了索引失效(在索引列上进行函数运算)。这会导致MySQL无法利用`create_time`上的索引,从而进行全表扫描,且`GROUPBY`也需要额外的排序或临时表操作,5000万数据量下性能极差。优化建议:1.避免函数操作:将条件修改为范围查询`create_time>='2023-01-0100:00:00'ANDcreate_time<='2023-01-0123:59:59'`。这样可以利用`create_time`索引。2.利用索引覆盖或物化:如果需要频繁统计,建议建立一张独立的统计表(如`daily_order_summary`),通过定时任务或业务触发实时更新每日的汇总金额,查询时直接查汇总表。3.索引优化:如果必须原表查询,建立联合索引`idx_status_time(status,create_time,amount)`,这样查询可以在索引树上直接完成过滤、分组和求和(索引覆盖扫描),无需回表。47.多线程并发场景分析与编程(1)超卖/少卖分析:结论:不会超卖,但可能少卖(即库存减为0后,后续的更新请求影响行数为0,业务层面可视为抢购失败),且数据库压力大。原因:`UPDATE`语句在数据库层面是原子性的。`WHEREstock>0`条件确保了只有在库存大于0时才会执行减1操作。InnoDB的行锁机制会保证并发更新时串行执行。当Stock变为0后,后续的`UPDATE`语句虽然执行,但找不到匹配的行,AffectedRows=0,不会出现Stock变为负数的情况。但高并发下,大量请求直接打到数据库,连接池可能耗尽,导致数据库响应缓慢甚至宕机。(2)Redis分布式锁方案伪代码:思路:使用`SETkeyvalueNXPXtimeout`命令实现加锁。```javapublicbooleandeductStock(Stringkey,StringrequestId){//1.尝试获取锁,NX表示不存在才设置,PX设置过期时间防止死锁//requestId是唯一标识,用于解锁时校验,防止误删别人的锁booleanisLocked=redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key,requestId,30,TimeUnit.SECONDS);if(isLocked){try{//2.执行库存扣减逻辑(需保证原子性,可用Lua脚本)//Lua脚本:先查库存,若大于0则减1并返回1,否则返回0Stringscript="ifredis.call('get',KEYS[1])>0then"+"returnredis.call('decr',KEYS[1])"+"else"+"return0"+"end";Longresult=redisTemplate.execute(newDefaultRedisScript<>(script,Long.class),Collections.singletonList("stock_key"));returnresult==1;//返回true表示扣减成功}finally{//3.释放锁:使用Lua脚本保证查询和删除的原子性S

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