Java单元测试实践-07.Answer与未Stub的静态方法

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原创最新推荐文章于 2026-08-03 13:30:05 发布 1.7k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Java单元测试中Mock技术的核心原理与Mockito实战指南在软件工程实践中，单元测试是确保代码质量的关键环节，其核心原则在于隔离性——即测试应聚焦于单一单元的逻辑，排除外部依赖的干扰。为实现这一目标，Mock（模拟）技术应运而生，它通过创建依赖对象的替身，预设其行为与返回值，从而将测试与数据库、网络服务等不稳定因素解耦。这一机制不仅大幅提升了测试执行速度与结果稳定性，更推动了测试驱动开发（TDD）的落地。作为Java生态中最主流的Mock框架，Mockito提供了强大的打桩（Stubbing）与行为验证（Verification）能力，遵循Given-When-T 阅读详情

Java单元测试实践-00.目录（9万多字文档+700多测试示例）
https://blog.youkuaiyun.com/a82514921/article/details/107969340

1. Answer与未Stub的静态方法

以下主要说明，在对静态方法所在的类执行PowerMockito.mockStatic()方法时，指定的Answer对未被Stub的静态方法的影响。

Answer可以看作执行被Mock/Stub的方法时的回调处理。

2. 未Stub的方法的返回值

当静态方法所在的类通过PowerMockito.mockStatic()进行Mock，对于未被Stub的静态方法，默认情况下，返回值为返回类型对应的默认值。

参考“2. How about some stubbing?”（ https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#stubbing ）。默认情况下，对于所有有返回值的方法，Mock将根据情况返回null，原始/原始包装器值或空集合。例如，对于int/Integer返回0，对于boolean/Boolean返回false，对于String返回null等。

关于Java基本类型的默认值，可参考“Default Values”（ https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html ）。

未Stub的方法的各种返回类型对应的默认返回值如下所示：

类型	默认返回值
String	null
StringBuffer	null
StringBuilder	null
byte	0
Byte	0
char	‘\u0000’
Character	0
boolean	false
Boolean	Boolean.False
short	0
Short	0
int	0
Integer	0
long	0L
Long	0L
float	0F
Float	0F
double	0D
Double	0D
BigDecimal	null
自定义类	null
List	元素数量为0的LinkedList对象
Map	元素数量为0的HashMap对象

可参考示例TestStMockUnstubbedMethod类。

3. 被Stub方法条件不满足的返回值

对于被Stub的方法，在执行时若参数不满足Stub条件，返回值与未被Stub的方法相同，返回各类型对应的默认值。可参考示例TestStMockStubNotSatisfied类。

4. 未Stub的方法的返回值处理分析

对静态方法所在的类进行Mock时会使用PowerMockito.mockStatic()方法。

查看PowerMockito类的“public static synchronized void mockStatic(Class<?> type, Class<?>… types)”方法，注释为“为类的所有方法启用静态Mock”。在其中调用了“DefaultMockCreator.mock(type, true, false, null, null, (Method[]) null);”方法。

DefaultMockCreator类在org.powermock.api.mockito.internal.mockcreation包中，mock()方法中调用了“MOCK_CREATOR.createMock(type, isStatic, isSpy, delegator, mockSettings, methods);”。

MOCK_CREATOR为DefaultMockCreator类的对象，在DefaultMockCreator类的createMock()方法中，调用了“doCreateMock(type, isStatic, isSpy, delegatorCandidate, mockSettings, methods);”。

在DefaultMockCreator类的doCreateMock()方法中，调用了“createMethodInvocationControl(typeToMock, methods, delegator, mockSettings);”。

在DefaultMockCreator类的createMethodInvocationControl()方法中，调用了“Mockito.mock(type, mockSettings != null ? mockSettings : Mockito.withSettings());”，mockSettings对应PowerMockito.mockStatic()调用DefaultMockCreator.mock()方法时的第5个参数mockSettings，为null，因此调用上述Mockito.mock()方法时的参数为“type, Mockito.withSettings()”。

对应Mockito类的“public static <T> T mock(Class<T> classToMock, MockSettings mockSettings)”方法，调用了“MOCKITO_CORE.mock(classToMock, mockSettings);”，mockSettings参数对应Mockito.withSettings()。

在Mockito类的withSettings()方法中，返回“new MockSettingsImpl().defaultAnswer(RETURNS_DEFAULTS);”。

MockSettingsImpl类在org.mockito.internal.creation中，实现了org.mockito.MockSettings接口，defaultAnswer()方法的注释为“指定未被stub的方法调用的默认answer，传入的参数为未被stub的方法被设置的默认answer”。

RETURNS_DEFAULTS为Mockito类中的变量，等于Answers.RETURNS_DEFAULTS。

Answers枚举中的RETURNS_DEFAULTS值为GloballyConfiguredAnswer类的对象。

GloballyConfiguredAnswer类实现了Answer接口，answer()方法返回“new GlobalConfiguration().getDefaultAnswer().answer(invocation);”。

GlobalConfiguration类的getDefaultAnswer()方法返回“GLOBAL_CONFIGURATION.get().getDefaultAnswer();”，GLOBAL_CONFIGURATION为ThreadLocal<IMockitoConfiguration>，其值通过createConfig()方法设置。在createConfig()方法中，若new ClassPathLoader().loadConfiguration()返回非空则直接使用，若返回为空则使用DefaultMockitoConfiguration对象。

在ClassPathLoader类的loadConfiguration()方法中，判断是否已加载org.mockito.configuration.MockitoConfiguration类，若未加载则返回null，由于默认不存在该类，因此默认会返回null，GlobalConfiguration类的getDefaultAnswer()方法会返回DefaultMockitoConfiguration对象，

在DefaultMockitoConfiguration类的getDefaultAnswer()方法中，返回了ReturnsEmptyValues对象。

ReturnsEmptyValues类在org.mockito.internal.stubbing.defaultanswers包中，实现了Answer接口，在其answer()方法中，对toString与compareTo方法进行了单独处理，其他情况在returnValueFor方法中处理。

在ReturnsEmptyValues类的returnValueFor()方法中，通过Primitives.isPrimitiveOrWrapper()判断若为基本类型或其包装类型，则通过Primitives.defaultValue()方法返回对应的默认值。

Primitives类在org.mockito.internal.util包中，在其Map<Class<?>, Object> PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES变量中保存了基本类型及其包装类型，以及对应的默认值，代码如下：

PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Boolean.class, false);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Character.class, '\u0000');
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Byte.class, (byte) 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Short.class, (short) 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Integer.class, 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Long.class, 0L);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Float.class, 0F);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(Double.class, 0D);

PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(boolean.class, false);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(char.class, '\u0000');
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(byte.class, (byte) 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(short.class, (short) 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(int.class, 0);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(long.class, 0L);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(float.class, 0F);
PRIMITIVE_OR_WRAPPER_DEFAULT_VALUES.put(double.class, 0D);

在ReturnsEmptyValues类的returnValueFor方法中，判断不是基本类型，也不是基本类型的包装类型时，处理代码如下：

if (type == Iterable.class) {
    return new ArrayList<Object>(0);
} else if (type == Collection.class) {
    return new LinkedList<Object>();
} else if (type == Set.class) {
    return new HashSet<Object>();
} else if (type == HashSet.class) {
    return new HashSet<Object>();
} else if (type == SortedSet.class) {
    return new TreeSet<Object>();
} else if (type == TreeSet.class) {
    return new TreeSet<Object>();
} else if (type == LinkedHashSet.class) {
    return new LinkedHashSet<Object>();
} else if (type == List.class) {
    return new LinkedList<Object>();
} else if (type == LinkedList.class) {
    return new LinkedList<Object>();
} else if (type == ArrayList.class) {
    return new ArrayList<Object>();
} else if (type == Map.class) {
    return new HashMap<Object, Object>();
} else if (type == HashMap.class) {
    return new HashMap<Object, Object>();
} else if (type == SortedMap.class) {
    return new TreeMap<Object, Object>();
} else if (type == TreeMap.class) {
    return new TreeMap<Object, Object>();
} else if (type == LinkedHashMap.class) {
    return new LinkedHashMap<Object, Object>();
} else if ("java.util.Optional".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyOptional();
} else if ("java.util.OptionalDouble".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyOptionalDouble();
} else if ("java.util.OptionalInt".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyOptionalInt();
} else if ("java.util.OptionalLong".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyOptionalLong();
} else if ("java.util.stream.Stream".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyStream();
} else if ("java.util.stream.DoubleStream".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyDoubleStream();
} else if ("java.util.stream.IntStream".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyIntStream();
} else if ("java.util.stream.LongStream".equals(type.getName())) {
    return JavaEightUtil.emptyLongStream();
}

//Let's not care about the rest of collections.
return null;

总结如下：

使用PowerMockito.mockStatic()方法对类的静态方法进行Mock时，默认情况下会使用Mockito.RETURNS_DEFAULTS作为默认的Answer，对于未被Stub的方法，会返回各类型对应的默认值。

5. 对类进行Mock时设置默认Answer

PowerMockito.mockStatic()方法支持通过传入Answer或MockSettings对象设置默认的Answer，在执行被Mock类的未Stub的静态方法时，由指定的默认Answer进行处理。

当传入Answer对象时，对应PowerMockito类的方法“public static void mockStatic(Class<?> classMock, @SuppressWarnings(“rawtypes”) Answer defaultAnswer)”，示例如下：

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, new CallsRealMethods());

当传入MockSettings对象时，需要通过MockSettings defaultAnswer(Answer defaultAnswer)方法设置默认Answer，对应PowerMockito类的方法“public static void mockStatic(Class<?> classToMock, MockSettings mockSettings)”，示例如下：

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Mockito.withSettings().defaultAnswer(new CallsRealMethods()));

当类的静态方法被Stub后，在执行该方法时受到对应的Stub控制，不再受默认Answer的影响，可参考示例TestStMockDftAnsCallsRealMethodsA1类。

5.1. 相关的类

5.1.1. Mockito类中的Answer实现类

Mockito类的成员变量包含一些Answer实现类，可作为默认Answer使用，如下所示：

RETURNS_DEFAULTS

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#RETURNS_DEFAULTS 。

对于方法未被Stub的被Mock的类，RETURNS_DEFAULTS是其默认的Answer。通常只返回一些空值。

该实现首先尝试使用全局配置，如果没有全局配置，则将使用返回0，空集合，null等值的默认Answer。

RETURNS_SMART_NULLS

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#RETURNS_SMART_NULLS 。

该实现在使用遗留代码时可能会有所帮助。未Stub的方法通常返回null。如果代码使用未stub调用返回的对象，可能会出现NullPointerException异常。该Answer实现返回SmartNull而不是null。SmartNull提供比NPE更好的异常消息，因为它指出了调用未Stub方法的代码行，只需单击堆栈跟踪就可以分析。

ReturnsSmartNulls首先尝试返回普通值（ 0，空集合，空字符串等），然后尝试返回SmartNull。如果返回类型为final，则返回null。

ReturnSmartNulls可能会成为Mockito 4.0.0中的默认返回值策略。

RETURNS_MOCKS

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#RETURNS_MOCKS 。

该实现在使用遗留代码时可能会有所帮助。

ReturnMocks首先尝试返回普通值（ 0，空集合，空字符串等），然后尝试返回Mock对象。如果返回值类型无法Mock（如是final类型），则返回null。

RETURNS_DEEP_STUBS

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#RETURNS_DEEP_STUBS 。

常规干净的代码很少需要使用此功能，略。

CALLS_REAL_METHODS

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#CALLS_REAL_METHODS 。

该实现在使用遗留代码时可能会有所帮助。使用此实现时，未Stub的方法将委托给真实实现。这是一种创建部分模拟对象的方法，该对象默认情况下会调用真实方法。

RETURNS_SELF

参考 https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#RETURNS_SELF 。

每当调用返回等于类或超类的类型的方法时，都允许Mock构建器返回自身。

5.1.2. Answers枚举中的Answer实现类

Mockito类中的Answer实现类，均对应Answers枚举中的同名对象。

Answers枚举包含类型为Answer<Object>的变量implementation，对应Answer接口实现类，Answers枚举实现了Answer接口，在answer()方法中调用了implementation的answer()方法并返回，因此Answers的枚举值可以作为对应的Answer实现类使用，Answers枚举的枚举类型及枚举值对应的Answer实现类如下所示：

Answers枚举类型	Answer实现类
RETURNS_DEFAULTS	GloballyConfiguredAnswer
RETURNS_SMART_NULLS	ReturnsSmartNulls
RETURNS_MOCKS	ReturnsMocks
RETURNS_DEEP_STUBS	ReturnsDeepStubs
CALLS_REAL_METHODS	CallsRealMethods
RETURNS_SELF	TriesToReturnSelf

以上Answer实现类均在org.mockito.internal.stubbing.defaultanswers包中。

5.1.3. answers包中的Answer实现类

在org.mockito.internal.stubbing.answers包中存在一些Answer实现类，如下所示。

AnswersWithDelay

延迟指定的时间后，返回指定的Answer的返回值。

CallsRealMethods

该实现在使用遗留代码时可能会有所帮助。使用此实现时，未Stub的方法将委托给真实实现。这是一种创建部分模拟对象的方法，该对象默认情况下会调用真实方法。在调用真实方法时，通过InvocationOnMock invocation的callRealMethod()方法实现。

ClonesArguments

注释中说明为TODO，略。

DoesNothing

该实现什么也不做，在answer()方法中返回null。该实现不支持通过new创建实例，需要使用doesNothing()方法获得实例。

Returns

Returns类在构造时需要传入一个用户指定的对象Object value，在answer()方法中会返回value对象。

Mockito.when()方法的返回类型为OngoingStubbing接口，BaseStubbing类实现了OngoingStubbing接口。

在BaseStubbing类的thenReturn()方法中，返回“thenAnswer(new Returns(value));”，使用了Returns类。

ReturnsArgumentAt

返回传递参数中指定下标的参数值。argumentIndex表示调用的参数数组中的索引。如果此数字等于-1，则返回最后一个参数。

ReturnsElementsOf

返回集合的元素。永远返回最后一个元素。当需要返回元素集合时，该功能可能会很有用。

ThrowsException

总是抛出相同的Throwable对象的Answer实现类。

5.2. 执行真实方法

使用Mockito.CALLS_REAL_METHODS、Answers.CALLS_REAL_METHODS、CallsRealMethods等作为默认Answer，可以使被Mock的静态方法所在的类的未被Stub的方法默认执行真实方法。在调用PowerMockito.mockStatic()方法时，可以直接使用以上Answer，或使用Mockito.withSettings().defaultAnswer()获得默认Answer为以上指定Answer的MockSettings。

示例如下，可参考示例TestStMockDftAnsCallsRealMethodsA1、TestStMockDftAnsCallsRealMethodsA2、TestStMockDftAnsCallsRealMethodsA3、TestStMockDftAnsCallsRealMethodsWS1、TestStMockDftAnsCallsRealMethodsWS2、TestStMockDftAnsCallsRealMethodsWS3类。

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Mockito.CALLS_REAL_METHODS);
PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Answers.CALLS_REAL_METHODS);
PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, new CallsRealMethods());

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Mockito.withSettings().defaultAnswer(Mockito.CALLS_REAL_METHODS));
PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Mockito.withSettings().defaultAnswer(Answers.CALLS_REAL_METHODS));
PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, Mockito.withSettings().defaultAnswer(new CallsRealMethods()));

5.3. 抛出异常

使用ThrowsException作为默认Answer，可以使被Mock的静态方法所在的类的未被Stub的方法默认抛出指定异常，ThrowsException在创建时需要指定需要抛出的异常对象，如下所示，可参考示例TestStMockDftAnsThrowsExpt类。

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, new ThrowsException(new RuntimeException(TestConstants.MOCKED)));

5.4. 什么也不做

使用DoesNothing作为默认Answer，可以使被Mock的静态方法所在的类的未被Stub的方法什么也不做，DoesNothing需要使用doesNothing()方法返回对象实例，如下所示：

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, DoesNothing.doesNothing());

使用DoesNothing作为默认Answer，不同类型的返回值，除了数字相关基本类型返回0，boolean返回false外，其他类型均返回null，如下所示：

返回类型	返回值
String	null
StringBuffer	null
StringBuilder	null
byte	0
Byte	null
char	‘\u0000’
Character	null
boolean	false
Boolean	null
short	0
Short	null
int	0
Integer	null
long	0L
Long	null
float	0F
Float	null
double	0D
Double	null
BigDecimal	null
自定义类	null
List	null
Map	null

可参考示例TestStMockDftAnsDoesNothing类。

6. Mockito.when()操作导致真实方法被执行或抛出异常

以下针对静态公有非void方法进行分析（对于静态方法，Mock.when().then…()不支持公有非void之外的方法）。

参考“CALLS_REAL_METHODS”（ https://static.javadoc.io/org.mockito/mockito-core/latest/org/mockito/Mockito.html#CALLS_REAL_METHODS ）。使用when(mock.getSomething()).thenReturn(fakeValue)语法进行Stub会执行真实方法，建议使用doReturn语法。

在对类执行PowerMockito.mockStatic()操作时，若默认Answer指定为执行真实方法，当使用Mockito.when().then…()方法执行Stub时，会执行真实方法。如以下示例中，执行Mockito.when(TestStaticPublicNonVoid2.testString())方法时，真实方法会执行，可参考示例TestStMockSECallsRealMethods类。

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, new CallsRealMethods());

Mockito.when(TestStaticPublicNonVoid2.testString(Mockito.anyString())).thenReturn(TestConstants.FLAG1);

在对类执行PowerMockito.mockStatic()操作时，若默认Answer指定为抛出异常，当使用Mockito.when().then…()方法执行Stub时，会抛出指定的异常。如以下示例中，执行Mockito.when(TestStaticPublicNonVoid2.testString())方法会抛出异常RuntimeException，可参考示例TestStMockSEThrowsExpt类。

PowerMockito.mockStatic(TestStaticPublicNonVoid2.class, new ThrowsException(new RuntimeException(TestConstants.MOCKED)));

Mockito.when(TestStaticPublicNonVoid2.testString(Mockito.anyString())).thenReturn(TestConstants.FLAG1);

6.1. Mockito.when()操作执行真实方法或抛出异常的原因分析

使用Mockito.when().then…()对静态公有非void方法进行Stub时，可以分解为以下三步：

执行原始方法，参数使用Stub条件，获取返回值；
针对返回值执行Mockito.when()方法，获得OngoingStubbing对象
执行OngoingStubbing的then…()方法，设置Stub操作

例如对静态方法TestStaticPublicNonVoid2.testString()进行Stub，当参数为任意字符串时，返回字符串TestConstants.FLAG1对应的代码可以分解为以下步骤：

// 分解前
Mockito.when(TestStaticPublicNonVoid2.testString(Mockito.anyString())).thenReturn(TestConstants.FLAG1);

// 分解后

// 执行原始方法
String str = TestStaticPublicNonVoid2.testString(Mockito.anyString());

// 执行Mockito.when()方法，获得OngoingStubbing对象
OngoingStubbing ongoingStubbing = Mockito.when(str);

// 执行then...()方法，设置Stub操作
ongoingStubbing.thenReturn(TestConstants.FLAG2);

当执行PowerMockito.mockStatic方法指定默认Answer为执行真实方法时，以上执行原始方法的步骤会执行真实方法，可参考示例TestStMockSECallsRealMethods类；

当执行PowerMockito.mockStatic方法指定默认Answer抛出异常时，以上执行原始方法的步骤会抛出异常，可参考示例TestStMockSEThrowsExpt类；

当执行PowerMockito.mockStatic方法指定默认Answer为默认的返回空值的Answer时，以上执行原始方法的步骤不会执行真实方法，可参考示例TestStMockSEReturnsDefaults类；

当执行PowerMockito.mockStatic方法指定默认Answer什么也不做时，以上执行原始方法的步骤不会执行真实方法，可参考示例TestStMockSEDoesNothing类。

可以看到，Mockito.when()操作执行真实方法或抛出异常的原因，是Mockito.when()方法中指定的原始方法会被执行，有可能确实执行真实方法，或抛出异常。

6.2. 避免Stub操作执行真实方法或抛出异常

PowerMockito.do…().when()方法与Mockito.when().then…()方法功能类似，使用PowerMockito.do…().when()方法进行Stub时，不会执行真实方法，在有需要时可以使用PowerMockito.do…().when()方法替代Mockito.when().then…()方法进行Stub。

对静态方法使用PowerMockito.do…().when()方法进行Stub的语法为“PowerMockito.do…().when(静态方法所在的类.class, 静态方法名, Stub参数条件)”，示例如下：

PowerMockito.doReturn(TestConstants.MOCKED).when(TestStaticPublicNonVoid2.class, "testString", TestConstants.FLAG1);

Mockito.when().then…()方法及对应的PowerMockito.do…().when()方法如下所示：

then…()方法	对应的do…()方法
Mockito.when().thenReturn()	PowerMockito.doReturn().when()
Mockito.when().thenThrow()	PowerMockito.doThrow().when()
Mockito.when().thenAnswer()	PowerMockito.doAnswer().when()
Mockito.when().thenCallRealMethod()	PowerMockito.doCallRealMethod().when()

可参考示例TestStMockSEThrowsExpt、TestStMockSECallsRealMethods类。

若使用PowerMockito.when(静态方法所在的类.class, 静态方法名, Stub参数条件).then…()方法进行Stub，无法避免执行真实方法或抛出异常，因为PowerMockito.when()方法中会调用“Mockito.when(Whitebox.<T>invokeMethod(clazz, methodToExpect, arguments))”，“Whitebox.<T>invokeMethod”方法会执行真实方法。

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