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Java反射詳解

2020-09-25 07:43:17 後端開發

目錄
  • 一、反射概述
    • 1. java.lang.Class:是反射的源頭
  • 二、如何獲取Class的實體
    • 1.呼叫運行時類本身的.class屬性
    • 2.通過運行時類的物件獲取
    • 3.通過Class的靜態方法獲取,通過此方式,體會反射的動態性
    • 4.通過類的加載器
  • 三、創建運行時類物件
    • 1. 獲取Class的實體
    • 2.創建運行時類物件
  • 四、通過反射獲取類的完整結構
    • 1.獲取運行時類的屬性
    • 2.獲取屬性的各個部分的內容
    • 3.獲取運行時類的方法(重點)
    • 4.獲取方法的各個部分的內容
    • 5.獲取構造器
    • 6.獲取運行時類的父類
    • 7.獲取帶泛型的父類
    • 8.獲取父類的泛型(重點)
    • 9.獲取實作的介面
    • 10.獲取所在的包
  • 五、呼叫運行時類的指定結構
    • 1.呼叫運行時類指定的屬性并賦值
    • 2.呼叫運行時類中指定的方法
    • 3.呼叫指定的構造器,創建類物件
  • 六、ClassLoader
    • 1. 描述一下JVM加載class檔案的原理機制?

一、反射概述

1. java.lang.Class:是反射的源頭

我們創建一個類,通過編譯,生成對應的.calss檔案,之后使用java.exe加載(jvm的類加載器)此.class檔案,此.class檔案加載到記憶體以后,就是一個運行時類,存在快取區,那么這個運行時類的本身就是一個class的實體

  • 每一個運行時類只加載一次
  • 有了Class實體以后,我們才可以進行如下的操作:
    • 創建對應的運行時類的物件(重點)
    • 可以獲取物件的運行時類的完整結構(屬性、方法、構造器、內部類、、、)(理解)
    • 呼叫對應的運行時類的指定的結構(屬性、方法)(重點)

在反射以前,如何創建一個類的物件,并呼叫其中的方法屬性

public void test1() {
		Person p = new Person();
		p.setAge(10);
		p.setName("AA");
		p.show();
		System.out.println(p);
	}

有了反射,可以通過反射創建一個類的物件,并呼叫其中的方法,下面詳細說

public void test2() throws Exception {
		
		Class clazz = Person.class;
		
		//1.創建clazz對應的運行時類Person類的物件
		Person p = (Person)clazz.newInstance();
		System.out.println(p);
		
		//2.通過反射呼叫運行時類的指定屬性,public name的修改方式
		Field f1 = clazz.getField("name");
		f1.set(p, "LiuDaHua");
		System.out.println(p);
		
		//private age的方式
		Field f2 = clazz.getDeclaredField("age");
		f2.setAccessible(true);
		f2.set(p, 20);
		System.out.println(p);
		
		//3.通過反射呼叫運行時類的指定方法 public修飾的
		Method m1 = clazz.getMethod("show");
    	// 執行
		m1.invoke(p);
    	// 帶引數的方法
		Method m2 = clazz.getMethod("display", String.class);
		m2.invoke(p, "cn");
		
	}
	

二、如何獲取Class的實體

1.呼叫運行時類本身的.class屬性

Class clazz = Person.class;
System.out.println(clazz.getName());
		
Class clazz1 = String.class;
System.out.println(clazz1.getName());

2.通過運行時類的物件獲取

Person p = new Person();
Class clazz2 = p.getClass();
System.out.println(clazz.getName());

3.通過Class的靜態方法獲取,通過此方式,體會反射的動態性

String className = "com.atguigu.java.Person";
		
Class clazz4 = Class.forName(className);	   
System.out.println(clazz4);


4.通過類的加載器

ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz5 = classLoader.loadClass(className);
System.out.println(clazz5.getName());

整個代碼

public void test4() throws Exception {
		//1.呼叫運行時類本身的.class屬性
		Class clazz = Person.class;
		System.out.println(clazz.getName());
		
		Class clazz1 = String.class;
		System.out.println(clazz1.getName());
		
		//2.通過運行時類的物件獲取
		Person p = new Person();
		Class clazz2 = p.getClass();
		System.out.println(clazz.getName());
		
		//3.通過Class的靜態方法獲取,通過此方式,體會反射的動態性
		String className = "com.atguigu.java.Person";
		
		Class clazz4 = Class.forName(className);
		System.out.println(clazz4);
		
		
		//4.通過類的加載器
		ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
		Class clazz5 = classLoader.loadClass(className);
		System.out.println(clazz5.getName());
	}
	

三、創建運行時類物件

1. 獲取Class的實體

通常直接使用類名.class , 例如Person.class

當然了,上面的幾種方法都是可以的

String className = "com.atguigu.java.Person";
Class clazz = Class.forName(className);

2.創建運行時類物件

創建對應的運行時類的物件,使用的是newInstance(),實際上就是運用了運行時類的空引數的構造器

要想能夠創建成功

  • 要求對應的運行時類要有空引數的構造器
  • 構造器的權限修飾符的權限要足夠
Object obj = clazz.newInstance();//呼叫的是空參構造器
Person p = (Person)obj;
System.out.println(p);

全部代碼

public void test1() throws Exception {
	// 獲取Class實體
   		Class clazz = Person.class;
		
		//創建對應的運行時類的物件,使用的是newInstance(),實際上就是運用了運行時類的空引數的構造器
		//要想能夠創建成功,①要求對應的運行時類要有空引數的構造器,②構造器的權限修飾符的權限要足夠
		Object obj = clazz.newInstance();//呼叫的是空參構造器
		Person p = (Person)obj;
		System.out.println(p);		
	}

四、通過反射獲取類的完整結構

1.獲取運行時類的屬性

1.getFields() 回傳 :表示公共欄位的 Field 物件的陣列,只能獲取運行時類中以及父類中宣告的為public的屬性

Field[] fiels = clazz.getFields();
for(int i=0;i<fiels.length;i++) {
    System.out.println(fiels[i]);
	}

2.getDeclaredFields() :獲取運行時類本身宣告的所有的屬性,包括私有的

Field[] fiels1 = clazz.getDeclaredFields();
for(int i=0;i<fiels1.length;i++) {
	System.out.println(fiels1[i].getName());
	}
		//增強for回圈
for(Field f:fiels1) {
	System.out.println(f.getName());
}

2.獲取屬性的各個部分的內容

權限修飾符 變數型別 變數名

1.獲取每個屬性的權限修飾符

Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
	for(Field i:field) {
	//1.獲取每個屬性的權限修飾符
		int a = i.getModifiers();
		String str1 = Modifier.toString(a);
		System.out.print(str1+"   ");
	}

2.獲取屬性的變數型別

Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
		for(Field i:field) {
		//2.獲取屬性的變數型別
		Class type = i.getType();
		System.out.print(type+"  ");
	}

3.獲取屬性名

Class clazz = Person.class;
		Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
		for(Field i:field) {
		//3.獲取屬性名
		System.out.print(i.getName());
		System.out.println();
	}
	

3.獲取運行時類的方法(重點)

1.getMethods() 獲取運行時類及其父類中所有宣告為public的方法

Class clazz = Person.class;
Method[] m1 = clazz.getMethods();
	for(Method m:m1) {
	System.out.println(m);
	}

2.getDeclaredMethods() 獲取運行時類本身宣告的所有的方法

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
	for(int i=0;i<methods.length;i++) {
		System.out.println(methods[i]);
	}

4.獲取方法的各個部分的內容

注解 權限修飾符 回傳值型別 方法名 形參串列 例外

1.注解

Class clazz = Person.class;
		
	Method[] m1 = clazz.getMethods();
	for(Method m:m1) {
	Annotation[] an = m.getAnnotations();
	for(Annotation a:an) {
	    System.out.println(a);
	}
}

2.權限修飾符

int a = m.getModifiers();
String str1 = Modifier.toString(a);
System.out.print(str1+"  ");

3.回傳值型別

Class return1 = m.getReturnType();
System.out.print(return1+"  ");

4.方法名

System.out.print(m.getName()+"   ");

5.形參串列

System.out.print("(");
Class[] params = m.getParameterTypes();
for(Class p : params) {
	System.out.print(p.getName());
}
System.out.println(")"+"   ");

6.拋的例外

Class[] ex = m.getExceptionTypes();
	for(Class e:ex) {
		System.out.print(e.getName());
	}
 //   for(int i=0;i<ex.length;i++) {
//	System.out.print(ex[i].getName());
 //       }

5.獲取構造器

	@Test
	public void test5() throws Exception {
		
		Class clazz = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
		
		Constructor[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor c : cons) {
			System.out.println(c);
		}
		
	
	}

6.獲取運行時類的父類

@Test
	public void test6() {
		Class clazz = Person.class;
		Class super1 = clazz.getSuperclass();
		System.out.println(super1);
	}

7.獲取帶泛型的父類

@Test
	public void test7() {
		Class clazz = Person.class;
		Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
		System.out.println(type1);
	}

8.獲取父類的泛型(重點)

@Test
	public void test8() {
		Class clazz = Person.class;
		Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
		
		ParameterizedType param= (ParameterizedType)type1;
		Type[] ars = param.getActualTypeArguments();
		System.out.println((Class)ars[0]);
	}

9.獲取實作的介面

@Test
	public void test9() {
		Class clazz = Person.class;
		Class[] i = clazz.getInterfaces();
		for(Class a:i) {
			System.out.println(a);
		}
	}

10.獲取所在的包

@Test
	public void test10() {
		Class clazz = Person.class;
		Package p = clazz.getPackage();
		System.out.println(p);
	}

全部代碼如下:

package com.atguigu.java;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

import org.junit.Test;

/**
 * 通過反射獲取類的完整結構
 * 
 * @author MD
 *
 */
public class TestField {

	
	/**
	 * 1.獲取運行時類的屬性
	 */
	@Test
	public void test1() {
		Class clazz = Person.class;
		
		//1.getFields() 回傳 :表示公共欄位的 Field 物件的陣列 
		// 只能獲取運行時類中以及父類中宣告的為public的屬性
//		Field[] fiels = clazz.getFields();
//		for(int i=0;i<fiels.length;i++) {
//			System.out.println(fiels[i]);
//		}
		
		//2.getDeclaredFields() :獲取運行時類本身宣告的所有的屬性
		Field[] fiels1 = clazz.getDeclaredFields();
		for(int i=0;i<fiels1.length;i++) {
			System.out.println(fiels1[i].getName());
		}
		//增強for回圈
		for(Field f:fiels1) {
			System.out.println(f.getName());
		}
		
				
	}
	
	/**
	 * 權限修飾符 變數型別  變數名
	 * 2.獲取屬性的各個部分的內容
	 * 
	 */
	
	@Test
	public void tset2() {
		Class clazz = Person.class;
		Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
		for(Field i:field) {
			//1.獲取每個屬性的權限修飾符
			int a = i.getModifiers();
			String str1 = Modifier.toString(a);
			System.out.print(str1+"   ");
			//2.獲取屬性的變數型別
			Class type = i.getType();
			System.out.print(type+"  ");
			//3.獲取屬性名
			System.out.print(i.getName());
			System.out.println();
		}
	}
	
	
	
	
	
	/**
	 * 3.獲取運行時類的方法
	 */
	@Test
	public void test3() {
		Class clazz = Person.class;
		
		//1.getMethods() 獲取運行時類及其父類中所有宣告為public的方法
		
//		Method[] m1 = clazz.getMethods();
//		for(Method m:m1) {
//			System.out.println(m);
//		}
			

		//2.getDeclaredMethods() 獲取運行時類本身宣告的所有的方法
		Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
		for(int i=0;i<methods.length;i++) {
			System.out.println(methods[i]);
		}
	}
	
	/**
	 * 4.獲取方法的各個部分的內容
	 * 注解  權限修飾符   回傳值型別	方法名    形參串列    例外
	 * 
	 */
	@Test
	public void test4() {
		Class clazz = Person.class;
		
		Method[] m1 = clazz.getMethods();
		for(Method m:m1) {
			//1.注解
			Annotation[] an = m.getAnnotations();
			for(Annotation a:an) {
				System.out.println(a);
			}
						
			//2.權限修飾符
			int a = m.getModifiers();
			String str1 = Modifier.toString(a);
			System.out.print(str1+"  ");
			
			//3.回傳值型別
			Class return1 = m.getReturnType();
			System.out.print(return1+"  ");
			
			
			//4.方法名
			System.out.print(m.getName()+"   ");
						
			//5.形參串列
			System.out.print("(");
			Class[] params = m.getParameterTypes();
			for(Class p : params) {
				System.out.print(p.getName());
			}
			System.out.println(")"+"   ");
			
			//6.拋的例外
			Class[] ex = m.getExceptionTypes();
			for(Class e:ex) {
				System.out.print(e.getName());
			}
//			for(int i=0;i<ex.length;i++) {
//				System.out.print(ex[i].getName());
//			}
			
			System.out.println();
		}
		
		
	}

	/**
	 * 5.獲取構造器
	 * @throws Exception 
	 */
	
	@Test
	public void test5() throws Exception {
		
		Class clazz = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
		
		Constructor[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor c : cons) {
			System.out.println(c);
		}
	}

	/**
	 * 
	 * 6.獲取運行時類的父類
	 */
	@Test
	public void test6() {
		Class clazz = Person.class;
		Class super1 = clazz.getSuperclass();
		System.out.println(super1);
	}
	
	
	/**
	 * 7.獲取帶泛型的父類
	 */
	
	@Test
	public void test7() {
		Class clazz = Person.class;
		Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
		System.out.println(type1);
	}
	
	
	/**
	 * 8.獲取父類的泛型
	 */
	@Test
	public void test8() {
		Class clazz = Person.class;
		Type type1 = clazz.getGenericSuperclass();
		
		ParameterizedType param= (ParameterizedType)type1;
		Type[] ars = param.getActualTypeArguments();
		System.out.println((Class)ars[0]);
	}
	
	/**
	 * 9.獲取實作的介面
	 */
	@Test
	public void test9() {
		Class clazz = Person.class;
		Class[] i = clazz.getInterfaces();
		for(Class a:i) {
			System.out.println(a);
		}
	}
	
	/**
	 * 10.獲取所在的包
	 */
	@Test
	public void test10() {
		Class clazz = Person.class;
		Package p = clazz.getPackage();
		System.out.println(p);
	}
}


五、呼叫運行時類的指定結構

1.呼叫運行時類指定的屬性并賦值

1. 獲取指定的屬性

getField(String fieldName):獲取運行時類中宣告為public的指定的屬性名為fieldName的屬性

Field name = clazz.getField("name");

2.創建運行時類的物件

Person p = (Person) clazz.newInstance();
System.out.println(p);

3.將運行時類的指定屬性賦值

name.set(p, "Jerry");
System.out.println(p);

給age賦值,private需要注意

getDeclareField(String fieldName):獲取運行時類中指明為filedName的屬性

	Field age = clazz.getDeclaredField("age");
	//由于屬性權限修飾符的限制,為了保證可以給屬性賦值,需要在操作前使得此屬性可被操作
	age.setAccessible(true);//私有的設定成可以訪問的
	age.set(p,1);
	System.out.println(p);

給id賦值,默認的修飾符

	Field id = clazz.getDeclaredField("id");
	id.set(p,10);
	System.out.println(p);

2.呼叫運行時類中指定的方法

1.getMethod(String methodName,Class...params)獲取指定的public方法,方法名,引數串列

Class clazz = Person.class;
Method m1 = clazz.getMethod("show");

2.創建運行時類的物件

Person p =(Person)clazz.newInstance();

3.和屬性相似,這里是invoke關鍵字里面是物件和引數串列,或許還有回傳值,用Object接收

Object returnVal = m1.invoke(p);
System.out.println(returnVal);//沒回傳值的列印為null

4.獲取toString()有回傳值的

Method m2 = clazz.getMethod("toString");
Object returnVal1 = m2.invoke(p);
System.out.println(returnVal1);

5.獲取display()帶引數的

Method m3 = clazz.getMethod("display",String.class);
m3.invoke(p, "china");

6.獲取info()靜態的方法

Method m4 = clazz.getMethod("info");
m4.invoke(Person.class);

7.獲取Test() 私有的帶引數的有回傳值的

Method m5 = clazz.getDeclaredMethod("Test",String.class,Integer.class);
m5.setAccessible(true);
Object o = m5.invoke(p,"測驗",5);
System.out.println(o);

3.呼叫指定的構造器,創建類物件

public void test3() throws InstantiationException, Exception {
		Class clazz = Person.class;
		Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		cons.setAccessible(true);
		Person p = (Person)cons.newInstance("迪麗熱巴",20);
		System.out.println(p);

		
	}

全部代碼

package com.atguigu.java;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

import org.junit.Test;

/**
 * ******呼叫對應的運行時類的指定的結構(屬性、方法)
 * @author MD
 *
 */
public class TestField1 {
	/**
	 * 呼叫運行時類指定的屬性
	 * @throws Exception 
	 * @throws NoSuchFieldException 
	 */
	
	@Test
	public void test1() throws Exception {
		Class clazz = Person.class;
		
		//1.獲取指定的屬性
		//getField(String fieldName):獲取運行時類中宣告為public的指定的屬性名為fieldName的屬性
		Field name = clazz.getField("name");
		//2.創建運行時類的物件
		Person p = (Person) clazz.newInstance();
		System.out.println(p);
		//3.將運行時類的指定屬性賦值
		name.set(p, "Jerry");
		System.out.println(p);
		
		//給age賦值,private需要注意
		//getDeclareField(String fieldName):獲取運行時類中指明為filedName的屬性
		Field age = clazz.getDeclaredField("age");
		//由于屬性權限修飾符的限制,為了保證可以給屬性賦值,需要在操作前使得此屬性可被操作
		age.setAccessible(true);//私有的設定成可以訪問的
		age.set(p,1);
		System.out.println(p);
				
		//給id賦值,默認的修飾符
		Field id = clazz.getDeclaredField("id");
		id.set(p,10);
		System.out.println(p);
		
	}
		
	/**
	 * 呼叫運行時類中指定的方法
	 * @throws Exception 
	 * @throws NoSuchMethodException 
	 */
	@Test
	public void test2() throws NoSuchMethodException, Exception {
		Class clazz = Person.class;
		
		//getMethod(String methodName,Class...params)獲取指定的public方法,方法名,引數串列
		Method m1 = clazz.getMethod("show");
		
		//創建運行時類的物件
		Person p =(Person)clazz.newInstance();
		
		//和屬性相似,這里是invoke關鍵字里面是物件和引數串列,或許還有回傳值,用Object接收
		Object returnVal = m1.invoke(p);
		System.out.println(returnVal);
				
		//獲取toString()有回傳值的
		Method m2 = clazz.getMethod("toString");
		Object returnVal1 = m2.invoke(p);
		System.out.println(returnVal1);
		
		//獲取display()帶引數的
		Method m3 = clazz.getMethod("display",String.class);
		m3.invoke(p, "china");
				
		//獲取info()靜態的方法
		Method m4 = clazz.getMethod("info");
		m4.invoke(Person.class);
				
		//獲取Test() 私有的帶引數的有回傳值的
		Method m5 = clazz.getDeclaredMethod("Test",String.class,Integer.class);
		m5.setAccessible(true);
		Object o = m5.invoke(p,"測驗",5);
		System.out.println(o);	
	}
	
	
	/**
	 * 呼叫指定的構造器,創建類物件
	 * @throws Exception 
	 * @throws InstantiationException 
	 */
	
	@Test
	public void test3() throws InstantiationException, Exception {
		Class clazz = Person.class;	
		Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		cons.setAccessible(true);
		Person p = (Person)cons.newInstance("迪麗熱巴",20);
		System.out.println(p);
	}
}

六、ClassLoader

類加載器是用來把類(class)裝載進記憶體

1.獲取一個系統類加載器

ClassLoader loader1 = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(loader1);

2.獲取系統類加載器的父類加載器,即擴展類加載器

ClassLoader loader2 = loader1.getParent();
System.out.println(loader2);

3.獲取擴展類加載器的父類加載器,即引導類加載器,加載的是核心庫,列印為null

ClassLoader loader3 = loader2.getParent();
System.out.println(loader3);

4.測驗當前類由哪個類加載器進行加載

Class clazz1 = Person.class;
ClassLoader loader4 = clazz1.getClassLoader();
System.out.println(loader4);//系統類加載器

1. 描述一下JVM加載class檔案的原理機制?

JVM中類的裝載是由ClassLoader和它的子類來實作的,

Java ClassLoader 是一個重要的Java運行時系統組件,它負責在運行時查找和裝入類檔案的類,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/124095.html

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  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

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  • 例外宣告

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  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

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  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

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  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

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    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

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  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

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  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

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