CN114356844A - 一种基于目录树轮询对比文件快照的方法和装置 - Google Patents

一种基于目录树轮询对比文件快照的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于目录树轮询对比文件快照的方法、系统、设备和存储介质,方法包括:将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到文件的状态属性中;响应于文件发生更改,更新文件的最后一次改变文件属性时间、最后一次改变文件内容时间和状态属性;响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的状态属性向上逐层更新到根目录,比对目录的状态属性和目录的快照的状态属性是否相同;以及响应于目录的状态属性和目录的快照的状态属性相同,确定目录中的文件与快照保持一致。本发明通过对比状态属性信息,显著的提升比对效率,从而提高了增量复制的效率。

Description

一种基于目录树轮询对比文件快照的方法和装置
技术领域
本发明涉及分布式文件系统领域,更具体地,特别是指一种基于目录树轮询对比文件快照的方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
随着信息的数字化,数据逐渐成为用户的业务核心,用户对承载数据的存储系统的稳定性要求也逐步提高,虽然大部分存储厂商能够向用户提供稳定性较高的存储设备,但还是无法防止各种自然灾难对生产系统造成无法恢复的损坏,保护数据的方式多种多样,其中最普遍的就是将数据复制多份保存在多处,其中一处发生了故障造成了数据丢失,可以通过其它处的数据进行数据恢复,从而保证数据的安全性。为了保证数据存储的持续性、可恢复性、高可用性,远程复制技术应运而生,而增量远程复制技术是远程复制技术的关键功能之一。
增量远程复制要求尽可能传递更小的数据量以完成复制的功能,这样能够节约带宽和提升复制效率。远程复制是异步复制,目前主流的方式是以传递快照的方式完成。快照(snapshot)的定义是:关于指定数据集合的一个完全可用拷贝,该拷贝包括相应数据在某个时间点(拷贝开始的时间点)的映像。
每一次远程复制本质上是将主集群的快照同步到从集群,主从集群之间的差异其实就是两次快照之间的差异。增量远程复制的核心就是比对两次快照的差异。比对的效率和差异量直接影响增量复制的性能,现有的比较通用的快照比对方法是轮询快照的每一个文件,通过对比文件的具体内容来判断当前文件是否发生变化。这种方法每一次比对需要轮询整个快照,当数据量很大的时候轮询效率会显著降低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种基于目录树轮询对比文件快照的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质,本发明通过记录文件发生变化的状态属性信息,并可以在打快照的时候将状态属性信息向上传递到所有的父目录,以使得文件的变化可以体现到最上层父目录上,从而可以只比对最上层父目录即可明了该目录下的文件是否存在差异,显著提升了比对效率,从而提高了增量复制的效率。
基于上述目的,本发明实施例的一方面提供了一种基于目录树轮询对比文件快照的方法,包括如下步骤:将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
在一些实施方式中,所述响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性包括:响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
在一些实施方式中,所述将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录包括:将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
在一些实施方式中,方法还包括:响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
本发明实施例的另一方面,提供了一种基于目录树轮询对比文件快照的系统,包括:设置模块,配置用于将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;更新模块,配置用于响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;快照模块,配置用于响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及确定模块,配置用于响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
在一些实施方式中,所述更新模块配置用于:响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
在一些实施方式中,所述快照模块配置用于:将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
在一些实施方式中,系统还包括轮询模块,配置用于:响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令,所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果:通过记录文件发生变化的状态属性信息,并可以在打快照的时候将状态属性信息向上传递到所有的父目录,以使得文件的变化可以体现到最上层父目录上,从而可以只比对最上层父目录即可明了该目录下的文件是否存在差异,显著提升了比对效率,从而提高了增量复制的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明提供的基于目录树轮询对比文件快照的方法的实施例的示意图;
图2为本发明提供的基于目录树轮询对比文件快照的系统的实施例的示意图;
图3为本发明提供的基于目录树轮询对比文件快照的计算机设备的实施例的硬件结构示意图;
图4为本发明提供的基于目录树轮询对比文件快照的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
本发明实施例的第一个方面,提出了一种基于目录树轮询对比文件快照的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于目录树轮询对比文件快照的方法的实施例的示意图。如图1所示,本发明实施例包括如下步骤:
S1、将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;
S2、响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;
S3、响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及
S4、响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
目录下的每一个文件内容和属性发生变化的时候,ctime(最后一次改变文件属性时间)或者mtime(最后一次改变文件内容时间)会更新,同时包含ctime和mtime的stat(状态)属性也会更新。当对某一目录打快照的时候,每一个文件会将状态属性逐层向上传递,父级目录的状态属性都会更新为最新的子文件的状态属性。当两个快照对比某一目录是否发生变化时,只需比对目录的状态属性是否相同即可,如果不同则说明此目录下有文件发生变化,此时需要轮询比对子目录和子文件找到发生变化的文件,按目录层级依次向下轮询到结束。
将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中。
响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性。
在一些实施方式中,所述响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性包括:响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
当文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改的时候,文件本身的最后一次改变文件属性时间会使用最新的时间更新。当发生文件IO(输入输出)的时候,文件的内容会被修改,此时文件本身的最后一次改变文件内容时间会使用最新的时间更新。当文件的最后一次改变文件属性时间或最后一次改变文件内容时间发生变化的时候,包含最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间的状态属性也会更新。
响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同。
在一些实施方式中,所述将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录包括:将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
当对某一目录打快照的时候,目录下的文件会把自己的状态属性向父目录传递。父目录会和自己的子项轮询比对,如果子项的状态属性中包含的atime或ctime时间比父目录的新,则用子项的状态属性更新父项的状态属性。父项经过轮询后就将本身的状态属性更新为了最新变化的的子项的状态属性。从目录树的底层开始,每一层按上诉方法进行轮询比对,直到快照的根目录。当轮询完成(比对到快照的根目录)的时候,发生变化的每一个文件和所有的上级父目录的状态属性都会更新。
响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
在一些实施方式中,方法还包括:响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
对快照比对采用轮询目录树的方法。当两个快照的相同目录的状态属性不同的时候说明该目录下有文件发生了变化,继续轮询该目录下的子项。子项的状态属性信息一致说明该子项下没有文件更新;如果子项的状态属性不一致则说明该子项目录下有文件发生了变化,并继续轮询该子项的子目录,直到轮询比对到叶节点所在的文件为止。
需要特别指出的是,上述基于目录树轮询对比文件快照的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换之于基于目录树轮询对比文件快照的方法也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的,本发明实施例的第二个方面,提出了一种基于目录树轮询对比文件快照的系统。如图2所示,系统200包括如下模块:设置模块,配置用于将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;更新模块,配置用于响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;快照模块,配置用于响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及确定模块,配置用于响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
在一些实施方式中,所述更新模块配置用于:响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
在一些实施方式中,所述快照模块配置用于:将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
在一些实施方式中,系统还包括轮询模块,配置用于:响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
基于上述目的,本发明实施例的第三个方面,提出了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及存储器,存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令,指令由处理器执行以实现如下步骤:S1、将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;S2、响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;S3、响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及S4、响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
在一些实施方式中,所述响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性包括:响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
在一些实施方式中,所述将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录包括:将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
在一些实施方式中,步骤还包括:响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
如图3所示,为本发明提供的上述基于目录树轮询对比文件快照的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图3所示的装置为例,在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接,图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的基于目录树轮询对比文件快照的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现基于目录树轮询对比文件快照的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据基于目录树轮询对比文件快照的方法的使用所创建的数据等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个基于目录树轮询对比文件快照的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中,当被处理器301执行时,执行上述任意方法实施例中的基于目录树轮询对比文件快照的方法。
执行上述基于目录树轮询对比文件快照的方法的计算机设备的任何一个实施例,可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行基于目录树轮询对比文件快照的方法的计算机程序。
如图4所示,为本发明提供的上述基于目录树轮询对比文件快照的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例,计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成,基于目录树轮询对比文件快照的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例,可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
以上是本发明公开的示例性实施例,但是应当注意,在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于目录树轮询对比文件快照的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;
响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;
响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及
响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性包括:
响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;
响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及
响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录包括:
将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及
响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,方法还包括:
响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
5.一种基于目录树轮询对比文件快照的系统,其特征在于,包括:
设置模块,配置用于将文件按照目录树架构进行设置,并将每个文件的最后一次改变文件属性时间和最后一次改变文件内容时间记录到所述文件的状态属性中;
更新模块,配置用于响应于所述文件发生更改,更新所述文件的所述最后一次改变文件属性时间、所述最后一次改变文件内容时间和所述状态属性;
快照模块,配置用于响应于对任意目录进行快照,将目录中所有文件的所述状态属性向上逐层更新到根目录,比对所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性是否相同;以及
确定模块,配置用于响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性相同,确定所述目录中的文件与快照保持一致。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述更新模块配置用于:
响应于所述文件的权限、拥有者、所属的组、链接数发生修改,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件属性时间;
响应于所述文件输入输出,使用当前时刻更新所述最后一次改变文件内容时间;以及
响应于所述最后一次改变文件属性时间和/或所述最后一次改变文件内容时间进行了更新,将所述文件的所述状态属性进行更新。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述快照模块配置用于:
将所述目录下的文件状态属性向所述目录的父目录传递,将所述目录的状态属性和所述父目录的状态属性进行轮询比对;以及
响应于所述目录的状态属性比所述父目录的状态属性不一致,则用所述目录的状态属性更新所述父目录的状态属性。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,系统还包括轮询模块,配置用于:
响应于所述目录的状态属性和所述目录的快照的状态属性不同,轮询所述目录和所述目录的所有子目录,并标识出所有发生变化的文件。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令,所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
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