Android中SQL的使用与详解

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前述:
此篇文章转自于liuhe688作者,原文链接:http://blog.csdn.net/liuhe688/article/details/6715983
作者写的很详细,以此保存方便日后学习与查阅。

上次我向大家介绍了SQLite的基本信息和使用过程,相信朋友们对SQLite已经有所了解了,那今天呢,我就和大家分享一下在Android中如何使用SQLite。
现在的主流移动设备像Android、iPhone等都使用SQLite作为复杂数据的存储引擎,在我们为移动设备开发应用程序时,也许就要使用到SQLite来存储我们大量的数据,所以我们就需要掌握移动设备上的SQLite开发技巧。对于Android平台来说,系统内置了丰富的API来供开发人员操作SQLite,我们可以轻松的完成对数据的存取。
下面就向大家介绍一下SQLite常用的操作方法,为了方便,我将代码写在了Activity的onCreate中:

@Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  

        //打开或创建test.db数据库  
        SQLiteDatabase db = openOrCreateDatabase("test.db", Context.MODE_PRIVATE, null);  
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS person");  
        //创建person表  
        db.execSQL("CREATE TABLE person (_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR, age SMALLINT)");  
        Person person = new Person();  
        person.name = "john";  
        person.age = 30;  
        //插入数据  
        db.execSQL("INSERT INTO person VALUES (NULL, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age});  

        person.name = "david";  
        person.age = 33;  
        //ContentValues以键值对的形式存放数据  
        ContentValues cv = new ContentValues();  
        cv.put("name", person.name);  
        cv.put("age", person.age);  
        //插入ContentValues中的数据  
        db.insert("person", null, cv);  

        cv = new ContentValues();  
        cv.put("age", 35);  
        //更新数据  
        db.update("person", cv, "name = ?", new String[]{"john"});  

        Cursor c = db.rawQuery("SELECT * FROM person WHERE age >= ?", new String[]{"33"});  
        while (c.moveToNext()) {  
            int _id = c.getInt(c.getColumnIndex("_id"));  
            String name = c.getString(c.getColumnIndex("name"));  
            int age = c.getInt(c.getColumnIndex("age"));  
            Log.i("db", "_id=>" + _id + ", name=>" + name + ", age=>" + age);  
        }  
        c.close();  

        //删除数据  
        db.delete("person", "age < ?", new String[]{"35"});  

        //关闭当前数据库  
        db.close();  

        //删除test.db数据库  
//      deleteDatabase("test.db");  
    }

在执行完上面的代码后,系统就会在/data/data/[PACKAGE_NAME]/databases目录下生成一个“test.db”的数据库文件,如图:
这里写图片描述
上面的代码中基本上囊括了大部分的数据库操作;对于添加、更新和删除来说,我们都可以使用

db.executeSQL(String sql);  
db.executeSQL(String sql, Object[] bindArgs);//sql语句中使用占位符,然后第二个参数是实际的参数集  

除了统一的形式之外,他们还有各自的操作方法:

db.insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values);  
db.update(String table, Contentvalues values, String whereClause, String whereArgs);  
db.delete(String table, String whereClause, String whereArgs);  

以上三个方法的第一个参数都是表示要操作的表名;insert中的第二个参数表示如果插入的数据每一列都为空的话,需要指定此行中某一列的名称,系统将此列设置为NULL,不至于出现错误;insert中的第三个参数是ContentValues类型的变量,是键值对组成的Map,key代表列名,value代表该列要插入的值;update的第二个参数也很类似,只不过它是更新该字段key为最新的value值,第三个参数whereClause表示WHERE表达式,比如“age > ? and age < ?”等,最后的whereArgs参数是占位符的实际参数值;delete方法的参数也是一样。
下面来说说查询操作。查询操作相对于上面的几种操作要复杂些,因为我们经常要面对着各种各样的查询条件,所以系统也考虑到这种复杂性,为我们提供了较为丰富的查询形式:

db.rawQuery(String sql, String[] selectionArgs);  
db.query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy);  
db.query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit);  
db.query(String distinct, String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, Strin

上面几种都是常用的查询方法,第一种最为简单,将所有的SQL语句都组织到一个字符串中,使用占位符代替实际参数,selectionArgs就是占位符实际参数集;下面的几种参数都很类似,columns表示要查询的列所有名称集,selection表示WHERE之后的条件语句,可以使用占位符,groupBy指定分组的列名,having指定分组条件,配合groupBy使用,orderBy指定排序的列名,limit指定分页参数,distinct可以指定“true”或“false”表示要不要过滤重复值。需要注意的是,selection、groupBy、having、orderBy、limit这几个参数中不包括“WHERE”、“GROUP BY”、“HAVING”、“ORDER BY”、“LIMIT”等SQL关键字。
最后,他们同时返回一个Cursor对象,代表数据集的游标,有点类似于JavaSE中的ResultSet。
下面是Cursor对象的常用方法:

c.move(int offset); //以当前位置为参考,移动到指定行  
c.moveToFirst();    //移动到第一行  
c.moveToLast();     //移动到最后一行  
c.moveToPosition(int position); //移动到指定行  
c.moveToPrevious(); //移动到前一行  
c.moveToNext();     //移动到下一行  
c.isFirst();        //是否指向第一条  
c.isLast();     //是否指向最后一条  
c.isBeforeFirst();  //是否指向第一条之前  
c.isAfterLast();    //是否指向最后一条之后  
c.isNull(int columnIndex);  //指定列是否为空(列基数为0)  
c.isClosed();       //游标是否已关闭  
c.getCount();       //总数据项数  
c.getPosition();    //返回当前游标所指向的行数  
c.getColumnIndex(String columnName);//返回某列名对应的列索引值  
c.getString(int columnIndex);   //返回当前行指定列的值  

在上面的代码示例中,已经用到了这几个常用方法中的一些,关于更多的信息,大家可以参考官方文档中的说明。
最后当我们完成了对数据库的操作后,记得调用SQLiteDatabase的close()方法释放数据库连接,否则容易出现SQLiteException。
上面就是SQLite的基本应用,但在实际开发中,为了能够更好的管理和维护数据库,我们会封装一个继承自SQLiteOpenHelper类的数据库操作类,然后以这个类为基础,再封装我们的业务逻辑方法。
下面,我们就以一个实例来讲解具体的用法,我们新建一个名为db的项目,结构如下:这里写图片描述
其中DBHelper继承了SQLiteOpenHelper,作为维护和管理数据库的基类,DBManager是建立在DBHelper之上,封装了常用的业务方法,Person是我们的person表对应的JavaBean,MainActivity就是我们显示的界面。
下面我们先来看一下DBHelper:

package com.scott.db;  

import android.content.Context;  
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;  
import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;  

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {  

    private static final String DATABASE_NAME = "test.db";  
    private static final int DATABASE_VERSION = 1;  

    public DBHelper(Context context) {  
        //CursorFactory设置为null,使用默认值  
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);  
    }  

    //数据库第一次被创建时onCreate会被调用  
    @Override  
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {  
        db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS person" +  
                "(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR, age INTEGER, info TEXT)");  
    }  

    //如果DATABASE_VERSION值被改为2,系统发现现有数据库版本不同,即会调用onUpgrade  
    @Override  
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {  
        db.execSQL("ALTER TABLE person ADD COLUMN other STRING");  
    }  
}  

正如上面所述,数据库第一次创建时onCreate方法会被调用,我们可以执行创建表的语句,当系统发现版本变化之后,会调用onUpgrade方法,我们可以执行修改表结构等语句。
为了方便我们面向对象的使用数据,我们建一个Person类,对应person表中的字段,如下:

package com.scott.db;  

public class Person {  
    public int _id;  
    public String name;  
    public int age;  
    public String info;  

    public Person() {  
    }  

    public Person(String name, int age, String info) {  
        this.name = name;  
        this.age = age;  
        this.info = info;  
    }  
}  

然后,我们需要一个DBManager,来封装我们所有的业务方法,代码如下:

package com.scott.db;  

import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  

import android.content.ContentValues;  
import android.content.Context;  
import android.database.Cursor;  
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;  

public class DBManager {  
    private DBHelper helper;  
    private SQLiteDatabase db;  

    public DBManager(Context context) {  
        helper = new DBHelper(context);  
        //因为getWritableDatabase内部调用了mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);  
        //所以要确保context已初始化,我们可以把实例化DBManager的步骤放在Activity的onCreate里  
        db = helper.getWritableDatabase();  
    }  

    /** 
     * add persons 
     * @param persons 
     */  
    public void add(List<Person> persons) {  
        db.beginTransaction();  //开始事务  
        try {  
            for (Person person : persons) {  
                db.execSQL("INSERT INTO person VALUES(null, ?, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age, person.info});  
            }  
            db.setTransactionSuccessful();  //设置事务成功完成  
        } finally {  
            db.endTransaction();    //结束事务  
        }  
    }  

    /** 
     * update person's age 
     * @param person 
     */  
    public void updateAge(Person person) {  
        ContentValues cv = new ContentValues();  
        cv.put("age", person.age);  
        db.update("person", cv, "name = ?", new String[]{person.name});  
    }  

    /** 
     * delete old person 
     * @param person 
     */  
    public void deleteOldPerson(Person person) {  
        db.delete("person", "age >= ?", new String[]{String.valueOf(person.age)});  
    }  

    /** 
     * query all persons, return list 
     * @return List<Person> 
     */  
    public List<Person> query() {  
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>();  
        Cursor c = queryTheCursor();  
        while (c.moveToNext()) {  
            Person person = new Person();  
            person._id = c.getInt(c.getColumnIndex("_id"));  
            person.name = c.getString(c.getColumnIndex("name"));  
            person.age = c.getInt(c.getColumnIndex("age"));  
            person.info = c.getString(c.getColumnIndex("info"));  
            persons.add(person);  
        }  
        c.close();  
        return persons;  
    }  

    /** 
     * query all persons, return cursor 
     * @return  Cursor 
     */  
    public Cursor queryTheCursor() {  
        Cursor c = db.rawQuery("SELECT * FROM person", null);  
        return c;  
    }  

    /** 
     * close database 
     */  
    public void closeDB() {  
        db.close();  
    }  
}  

我们在DBManager构造方法中实例化DBHelper并获取一个SQLiteDatabase对象,作为整个应用的数据库实例;在添加多个Person信息时,我们采用了事务处理,确保数据完整性;最后我们提供了一个closeDB方法,释放数据库资源,这一个步骤在我们整个应用关闭时执行,这个环节容易被忘记,所以朋友们要注意。
我们获取数据库实例时使用了getWritableDatabase()方法,也许朋友们会有疑问,在getWritableDatabase()和getReadableDatabase()中,你为什么选择前者作为整个应用的数据库实例呢?在这里我想和大家着重分析一下这一点。
我们来看一下SQLiteOpenHelper中的getReadableDatabase()方法:

public synchronized SQLiteDatabase getReadableDatabase() {  
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen()) {  
        // 如果发现mDatabase不为空并且已经打开则直接返回  
        return mDatabase;  
    }  

    if (mIsInitializing) {  
        // 如果正在初始化则抛出异常  
        throw new IllegalStateException("getReadableDatabase called recursively");  
    }  

    // 开始实例化数据库mDatabase  

    try {  
        // 注意这里是调用了getWritableDatabase()方法  
        return getWritableDatabase();  
    } catch (SQLiteException e) {  
        if (mName == null)  
            throw e; // Can't open a temp database read-only!  
        Log.e(TAG, "Couldn't open " + mName + " for writing (will try read-only):", e);  
    }  

    // 如果无法以可读写模式打开数据库 则以只读方式打开  

    SQLiteDatabase db = null;  
    try {  
        mIsInitializing = true;  
        String path = mContext.getDatabasePath(mName).getPath();// 获取数据库路径  
        // 以只读方式打开数据库  
        db = SQLiteDatabase.openDatabase(path, mFactory, SQLiteDatabase.OPEN_READONLY);  
        if (db.getVersion() != mNewVersion) {  
            throw new SQLiteException("Can't upgrade read-only database from version " + db.getVersion() + " to "  
                    + mNewVersion + ": " + path);  
        }  

        onOpen(db);  
        Log.w(TAG, "Opened " + mName + " in read-only mode");  
        mDatabase = db;// 为mDatabase指定新打开的数据库  
        return mDatabase;// 返回打开的数据库  
    } finally {  
        mIsInitializing = false;  
        if (db != null && db != mDatabase)  
            db.close();  
    }  
}  

在getReadableDatabase()方法中,首先判断是否已存在数据库实例并且是打开状态,如果是,则直接返回该实例,否则试图获取一个可读写模式的数据库实例,如果遇到磁盘空间已满等情况获取失败的话,再以只读模式打开数据库,获取数据库实例并返回,然后为mDatabase赋值为最新打开的数据库实例。既然有可能调用到getWritableDatabase()方法,我们就要看一下了:

public synchronized SQLiteDatabase getWritableDatabase() {  
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen() && !mDatabase.isReadOnly()) {  
        // 如果mDatabase不为空已打开并且不是只读模式 则返回该实例  
        return mDatabase;  
    }  

    if (mIsInitializing) {  
        throw new IllegalStateException("getWritableDatabase called recursively");  
    }  

    // If we have a read-only database open, someone could be using it  
    // (though they shouldn't), which would cause a lock to be held on  
    // the file, and our attempts to open the database read-write would  
    // fail waiting for the file lock. To prevent that, we acquire the  
    // lock on the read-only database, which shuts out other users.  

    boolean success = false;  
    SQLiteDatabase db = null;  
    // 如果mDatabase不为空则加锁 阻止其他的操作  
    if (mDatabase != null)  
        mDatabase.lock();  
    try {  
        mIsInitializing = true;  
        if (mName == null) {  
            db = SQLiteDatabase.create(null);  
        } else {  
            // 打开或创建数据库  
            db = mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);  
        }  
        // 获取数据库版本(如果刚创建的数据库,版本为0)  
        int version = db.getVersion();  
        // 比较版本(我们代码中的版本mNewVersion为1)  
        if (version != mNewVersion) {  
            db.beginTransaction();// 开始事务  
            try {  
                if (version == 0) {  
                    // 执行我们的onCreate方法  
                    onCreate(db);  
                } else {  
                    // 如果我们应用升级了mNewVersion为2,而原版本为1则执行onUpgrade方法  
                    onUpgrade(db, version, mNewVersion);  
                }  
                db.setVersion(mNewVersion);// 设置最新版本  
                db.setTransactionSuccessful();// 设置事务成功  
            } finally {  
                db.endTransaction();// 结束事务  
            }  
        }  

        onOpen(db);  
        success = true;  
        return db;// 返回可读写模式的数据库实例  
    } finally {  
        mIsInitializing = false;  
        if (success) {  
            // 打开成功  
            if (mDatabase != null) {  
                // 如果mDatabase有值则先关闭  
                try {  
                    mDatabase.close();  
                } catch (Exception e) {  
                }  
                mDatabase.unlock();// 解锁  
            }  
            mDatabase = db;// 赋值给mDatabase  
        } else {  
            // 打开失败的情况:解锁、关闭  
            if (mDatabase != null)  
                mDatabase.unlock();  
            if (db != null)  
                db.close();  
        }  
    }  
}  

大家可以看到,几个关键步骤是,首先判断mDatabase如果不为空已打开并不是只读模式则直接返回,否则如果mDatabase不为空则加锁,然后开始打开或创建数据库,比较版本,根据版本号来调用相应的方法,为数据库设置新版本号,最后释放旧的不为空的mDatabase并解锁,把新打开的数据库实例赋予mDatabase,并返回最新实例。
看完上面的过程之后,大家或许就清楚了许多,如果不是在遇到磁盘空间已满等情况,getReadableDatabase()一般都会返回和getWritableDatabase()一样的数据库实例,所以我们在DBManager构造方法中使用getWritableDatabase()获取整个应用所使用的数据库实例是可行的。当然如果你真的担心这种情况会发生,那么你可以先用getWritableDatabase()获取数据实例,如果遇到异常,再试图用getReadableDatabase()获取实例,当然这个时候你获取的实例只能读不能写了。
最后,让我们看一下如何使用这些数据操作方法来显示数据,下面是MainActivity.Java的布局文件和代码:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:orientation="vertical"  
    android:layout_width="fill_parent"  
    android:layout_height="fill_parent">  
    <Button  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="add"  
        android:onClick="add"/>  
    <Button  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="update"  
        android:onClick="update"/>  
    <Button  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="delete"  
        android:onClick="delete"/>  
    <Button  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="query"  
        android:onClick="query"/>  
    <Button  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="queryTheCursor"  
        android:onClick="queryTheCursor"/>  
    <ListView  
        android:id="@+id/listView"  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"/>  
</LinearLayout>  
package com.scott.db;  

import java.util.ArrayList;  
import java.util.HashMap;  
import java.util.List;  
import java.util.Map;  

import android.app.Activity;  
import android.database.Cursor;  
import android.database.CursorWrapper;  
import android.os.Bundle;  
import android.view.View;  
import android.widget.ListView;  
import android.widget.SimpleAdapter;  
import android.widget.SimpleCursorAdapter;  


public class MainActivity extends Activity {  

    private DBManager mgr;  
    private ListView listView;  

    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        listView = (ListView) findViewById(R.id.listView);  
        //初始化DBManager  
        mgr = new DBManager(this);  
    }  

    @Override  
    protected void onDestroy() {  
        super.onDestroy();  
        //应用的最后一个Activity关闭时应释放DB  
        mgr.closeDB();  
    }  

    public void add(View view) {  
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>();  

        Person person1 = new Person("Ella", 22, "lively girl");  
        Person person2 = new Person("Jenny", 22, "beautiful girl");  
        Person person3 = new Person("Jessica", 23, "sexy girl");  
        Person person4 = new Person("Kelly", 23, "hot baby");  
        Person person5 = new Person("Jane", 25, "a pretty woman");  

        persons.add(person1);  
        persons.add(person2);  
        persons.add(person3);  
        persons.add(person4);  
        persons.add(person5);  

        mgr.add(persons);  
    }  

    public void update(View view) {  
        Person person = new Person();  
        person.name = "Jane";  
        person.age = 30;  
        mgr.updateAge(person);  
    }  

    public void delete(View view) {  
        Person person = new Person();  
        person.age = 30;  
        mgr.deleteOldPerson(person);  
    }  

    public void query(View view) {  
        List<Person> persons = mgr.query();  
        ArrayList<Map<String, String>> list = new ArrayList<Map<String, String>>();  
        for (Person person : persons) {  
            HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();  
            map.put("name", person.name);  
            map.put("info", person.age + " years old, " + person.info);  
            list.add(map);  
        }  
        SimpleAdapter adapter = new SimpleAdapter(this, list, android.R.layout.simple_list_item_2,  
                    new String[]{"name", "info"}, new int[]{android.R.id.text1, android.R.id.text2});  
        listView.setAdapter(adapter);  
    }  

    public void queryTheCursor(View view) {  
        Cursor c = mgr.queryTheCursor();  
        startManagingCursor(c); //托付给activity根据自己的生命周期去管理Cursor的生命周期  
        CursorWrapper cursorWrapper = new CursorWrapper(c) {  
            @Override  
            public String getString(int columnIndex) {  
                //将简介前加上年龄  
                if (getColumnName(columnIndex).equals("info")) {  
                    int age = getInt(getColumnIndex("age"));  
                    return age + " years old, " + super.getString(columnIndex);  
                }  
                return super.getString(columnIndex);  
            }  
        };  
        //确保查询结果中有"_id"列  
        SimpleCursorAdapter adapter = new SimpleCursorAdapter(this, android.R.layout.simple_list_item_2,   
                cursorWrapper, new String[]{"name", "info"}, new int[]{android.R.id.text1, android.R.id.text2});  
        ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.listView);  
        listView.setAdapter(adapter);  
    }  
}  

这里需要注意的是SimpleCursorAdapter的应用,当我们使用这个适配器时,我们必须先得到一个Cursor对象,这里面有几个问题:如何管理Cursor的生命周期,如果包装Cursor,Cursor结果集都需要注意什么。
如果手动去管理Cursor的话会非常的麻烦,还有一定的风险,处理不当的话运行期间就会出现异常,幸好Activity为我们提供了startManagingCursor(Cursor cursor)方法,它会根据Activity的生命周期去管理当前的Cursor对象,下面是该方法的说明:

/** 
     * This method allows the activity to take care of managing the given 
     * {@link Cursor}'s lifecycle for you based on the activity's lifecycle. 
     * That is, when the activity is stopped it will automatically call 
     * {@link Cursor#deactivate} on the given Cursor, and when it is later restarted 
     * it will call {@link Cursor#requery} for you.  When the activity is 
     * destroyed, all managed Cursors will be closed automatically. 
     *  
     * @param c The Cursor to be managed. 
     *  
     * @see #managedQuery(android.net.Uri , String[], String, String[], String) 
     * @see #stopManagingCursor 
     */  

文中提到,startManagingCursor方法会根据Activity的生命周期去管理当前的Cursor对象的生命周期,就是说当Activity停止时他会自动调用Cursor的deactivate方法,禁用游标,当Activity重新回到屏幕时它会调用Cursor的requery方法再次查询,当Activity摧毁时,被管理的Cursor都会自动关闭释放。
如何包装Cursor:我们会使用到CursorWrapper对象去包装我们的Cursor对象,实现我们需要的数据转换工作,这个CursorWrapper实际上是实现了Cursor接口。我们查询获取到的Cursor其实是Cursor的引用,而系统实际返回给我们的必然是Cursor接口的一个实现类的对象实例,我们用CursorWrapper包装这个实例,然后再使用SimpleCursorAdapter将结果显示到列表上。
Cursor结果集需要注意些什么:一个最需要注意的是,在我们的结果集中必须要包含一个“_id”的列,否则SimpleCursorAdapter就会翻脸不认人,为什么一定要这样呢?因为这源于SQLite的规范,主键以“_id”为标准。解决办法有三:第一,建表时根据规范去做;第二,查询时用别名,例如:SELECT id AS _id FROM person;第三,在CursorWrapper里做文章:

CursorWrapper cursorWrapper = new CursorWrapper(c) {  
    @Override  
    public int getColumnIndexOrThrow(String columnName) throws IllegalArgumentException {  
        if (columnName.equals("_id")) {  
            return super.getColumnIndex("id");  
        }  
        return super.getColumnIndexOrThrow(columnName);  
    }  
};  

如果试图从CursorWrapper里获取“_id”对应的列索引,我们就返回查询结果里“id”对应的列索引即可。
最后我们来看一下结果如何:
这里写图片描述

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