Java8新特性

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一、Java8概述


Java8 (又称 JKD1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。

Oracle公司于2014年3月18日发布Java8 。

  • 支持Lambda表达式
  • 函数式接口
  • 新的Stream API
  • 新的日期 API
  • 其他特性



二、Lambda表达式




2.1 概念

  • Lambda表达式是特殊的匿名内部类,语法更简洁。

  • Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数(函数作为方法参数传递),将代码像数据一样传递。



2.2 语法

<函数式接口> <变量名> = (参数1,参数2…) -> {]()

//方法体

[};



2.3 基本使用

演示案例:

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		//匿名内部类
		Runnable runnable=new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("子线程执行了.........");
			}
		};
		
		//Lambda表达式
		Runnable runnable2=()->System.out.println("子线程执行了2.........");
		
		new Thread(runnable2).start();
		new Thread(()->System.out.println("子线程执行了3.........")).start();
		
		/
		//匿名内部类
		Comparator<String> com=new Comparator<String>() {

			@Override
			public int compare(String o1, String o2) {
				// TODO Auto-generated method stub
				return o1.length()-o2.length();
			}
		};
		
		//Lambda表达式
		
		Comparator<String> com2=(String o1, String o2)-> {
			// TODO Auto-generated method stub
			return o1.length()-o2.length();
		};
		
		Comparator<String> com3=(o1,o2)->o1.length()-o2.length();
		
		TreeSet<String> treeSet=new TreeSet<>(com3);
	}
}

Lambda引入了新的操作符:->(箭头操作符),->将表达式分成两部分:

  • 左侧:(参数1,参数2…)表示参数列表
  • 右侧:{ }内部是方法体


注意事项:



2.4 课堂案例

Usb接口:

@FunctionalInterface
public interface Usb {
	void service();
}

TestUsb类:

public class TestUsb {
	public static void main(String[] args) {
		//匿名内部类
		Usb mouse=new Usb() {
			
			@Override
			public void service() {
				System.out.println("鼠标开始工作了..........");
			}
		};
		
		Usb fan=()->System.out.println("风扇开始工作了..........");
		
		
		run(mouse);
		run(fan);
	}
	public static void run(Usb usb) {
		usb.service();
	}
}



三、函数式接口【

重点





3.1 概念

  • 如果一个接口只有一个抽象方法,则该接口称之为函数式接口。
  • 函数式接口可以使用Lambda表达式,Lambda表达式会被匹配到这个抽象方法上 。

    • @FunctionalInterface 注解检测接口是否符合函数式接口规范。与 @Override 注解的作用类似
    • 一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。需要注意的是,即使不使用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样。

JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景,它们主要在 java.util.function 包中被提供。

下面是最简单的几个接口及使用示例。



3.2 常见函数式接口

接口 参数类型 返回类型 说明
Consumer< T > 消费型接口 T void void accept(T t);对类型为T的对象应用操作
Supplier< T > 供给型接口 T T get(); 返回类型为T的对象
Function< T,R > 函数型接口 T R R apply(T t);对类型为T的对象应用操作,并返回类型为R类型的对象。
Predicate< T > 断言型接口 T boolean boolean test(T t);确定类型为T的对象是否满足条件,并返回boolean类型。

案例演示:

public class TestFun {
	public static void main(String[] args) {

		//Lambda表达式
		Consumer<Double> consumer= t->System.out.println("聚餐消费:"+t);
		
		happy(t->System.out.println("聚餐消费:"+t), 1000);
		happy(t->System.out.println("唱歌消费:"+t), 2000);
		
		int[] arr=getNums(()->new Random().nextInt(100), 5);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		int[] arr2=getNums(()->new Random().nextInt(1000), 10);
		System.out.println(Arrays.toString(arr2));
		
		String result=handlerString(s->s.toUpperCase(), "hello");
		System.out.println(result);
		String result2=handlerString(s->s.trim(), "   zhangsan        ");
		System.out.println(result2);
		
		List<String> list=new ArrayList<>();
		list.add("zhangsan");
		list.add("zhangwuji");
		list.add("lisi");
		list.add("wangwu");
		list.add("zhaoliu");
		List<String> result=filterNames(s->s.startsWith("zhang"), list);
		System.out.println(result.toString());
		
		List<String> result2=filterNames(s->s.length()>5, list);
		System.out.println(result2);
	}
	//Consumer 消费型接口
	public static void happy(Consumer<Double> consumer,double money) {
		consumer.accept(money);
	}
	
	//Supplier 供给型接口
	public static int[] getNums(Supplier<Integer> supplier,int count) {
		int[] arr=new int[count];
		for(int i=0;i<count;i++) {
			arr[i]=supplier.get();
		}
		return arr;
	}
	
	//Function函数型接口
	public static String handlerString(Function<String, String> function,String str) {
		return function.apply(str);
	}
	
	//Predicate 断言型接口
	
	public static List<String> filterNames(Predicate<String> predicate,List<String> list){
		List<String> resultList=new ArrayList<String>();
		for (String string : list) {
			if(predicate.test(string)) {
				resultList.add(string);
			}
		}
		return resultList;
	}
	
}



四、方法引用




4.1 概念



4.1.1冗余的Lambda场景

来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式:

@FunctionalInterface
public interface Printable {
   void print(String str);  
}

在 Printable 接口当中唯一的抽象方法 print 接收一个字符串参数,目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda来使用它的代码很简单:

public class PrintSimpleDemo {
    private static void printString(Printable data) {
       data.print("Hello, World!");  
    }
    public static void main(String[] args) {
       printString(s ‐> System.out.println(s));  
    }
}

其中 printString 方法只管调用 Printable 接口的 print 方法,而并不管 print 方法的具体实现逻辑会将字符串

打印到什么地方去。而 main 方法通过Lambda表达式指定了函数式接口 Printable 的具体操作方案为:拿到

String(类型可推导,所以可省略)数据后,在控制台中输出它。



4.1.2问题分析

这段代码的问题在于,对字符串进行控制台打印输出的操作方案,明明已经有了现成的实现,那就是 System.out对象中的 println(String) 方法。既然Lambda希望做的事情就是调用 println(String) 方法,那何必自己手动调用呢?



4.1.3 用方法引用改进代码

能否省去Lambda的语法格式(尽管它已经相当简洁)呢?只要“引用”过去就好了:

public class PrintRefDemo {
    private static void printString(Printable data) {
        data.print("Hello, World!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        /*
        Lambda表达式写法: s -> System.out.println(s);
方法引用写法: System.out::println
第一种语义是指:拿到参数之后经Lambda之手,继而传递给 System.out.println 方法去处理。
第二种等效写法的语义是指:直接让 System.out 中的 println 方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一样,而第二种方法引用的写法复用了已有方案,更加简洁。
		*/
       printString(System.out::println);  
    }
}

请注意其中的双冒号 :: 写法,这被称为“方法引用”,而双冒号是一种新的语法。

  • 方法引用是Lambda表达式的一种简写形式。
  • 如果Lambda表达式方法体中只是调用一个特定的已经存在的方法,则可以使用方法引用。
  • 双冒号 :: 为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中,那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。

常见形式:

  • 对象::实例方法
  • 类::静态方法
  • 类::new



4.2 基本使用

Employee类:

public class Employee {
	private String name;
	private double money;
	public Employee() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	
	public Employee(String name, double money) {
		super();
		this.name = name;
		this.money = money;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public double getMoney() {
		return money;
	}
	public void setMoney(double money) {
		this.money = money;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Employee [name=" + name + ", money=" + money + "]";
	}

	 @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Employee employee = (Employee) o;
        return Double.compare(employee.money, money) == 0 &&
                Objects.equals(name, employee.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, money);
    }
	
}

TestEmployee类:

public class Demo4 {
	public static void main(String[] args) {
		//1 对象::实例方法
		Consumer<String> consumer=s->System.out.println(s);
		consumer.accept("hello");
		Consumer<String> consumer2=System.out::println;
		consumer.accept("world");
		
		//2类::静态方法
		Comparator<Integer> com=(o1,o2)->Integer.compare(o1, o2);
		Comparator<Integer> com2=Integer::compare;
			
		
		
		//3类::new
		Supplier<Employee> supplier=()->new Employee();
		Supplier<Employee> supplier2=Employee::new;
		
		Employee employee=supplier.get();
		System.out.println(employee.toString());
		
	}
}



五、什么是Stream【

重点





5.1 引言



5.1.1 传统集合的多步遍历代码

几乎所有的集合(如 Collection 接口或 Map 接口等)都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候,除了必需的添加、删除、获取外,最典型的就是集合遍历。例如:

 import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ForEachDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        for (String name : list) {
           System.out.println(name);  
        }
    } 
}   
    


5.1.2 循环遍历的弊端

Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么(What),而不是怎么做(How),这点此前已经结合内部类进行

了对比说明。现在,我们仔细体会一下上例代码,可以发现:

for循环的语法就是“怎么做”

for循环的循环体才是“做什么”

为什么使用循环?因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗?遍历是指每一个元素逐一进行处理,而并不是从

第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的,后者是方式。

试想一下,如果希望对集合中的元素进行筛选过滤:

  1. 将集合A根据条件一过滤为子集B;
  2. 然后再根据条件二过滤为子集C。

    那怎么办?在Java 8之前的做法可能为:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class NormalFilterDemo {
   public static void main(String[] args) {  
       List<String> list = new ArrayList<>();  
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        List<String> zhangList = new ArrayList<>();
        for (String name : list) {
            if (name.startsWith("张")) {
               zhangList.add(name);  
            }
        }
        List<String> shortList = new ArrayList<>();
        for (String name : zhangList) {
            if (name.length() == 3) {
               shortList.add(name);  
            }
        }
        for (String name : shortList) {
           System.out.println(name);  
        }
    }
}

这段代码中含有三个循环,每一个作用不同:

  1. 首先筛选所有姓张的人;
  2. 然后筛选名字有三个字的人;
  3. 最后进行对结果进行打印输出。

    每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候,总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么?不是。循环是做事情的方式,而不是目的。另一方面,使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历,只能再使用另一个循环从头开始。

    那,Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢?


5.1.3 Stream的更优写法

下面来看一下借助Java 8的Stream API,什么才叫优雅:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StreamFilterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        list.stream()
           .filter(s ‐> s.startsWith("张"))  
            .filter(s ‐> s.length() == 3)
            .forEach(System.out::println);
    }
}

直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历,我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。



5.1 概念

流(Stream)与集合类似,但集合中保存的是数据,而Stream中保存对集合或数组数据的操作。

Stream
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-d5BFLHqJ-1605581823806)(Pictures\002.png)]



5.2 Stream特点

  • Stream 自己不会存储元素。
  • Stream 不会改变源对象。相反,他们会返回一个持有结果的新Stream。
  • Stream 操作是延迟执行的,会等到需要结果的时候才执行。



5.3 Stream使用步骤

创建:

  • 新建一个流。

中间操作:

  • 在一个或多个步骤中,将初始Stream转化到另一个Stream的中间操作。

终止操作:

  • 使用一个终止操作来产生一个结果。该操作会强制之前的延迟操作立即执行,在此之后,该Stream就不能使用了。



5.4 创建Stream

  • 通过Collection对象的stream()或parallelStream()方法。
  • 通过Arrays类的stream()方法。
  • 通过Stream接口的of()、iterate()、generate()方法。
  • 通过IntStream、LongStream、DoubleStream接口中的of、range、rangeClosed方法。

案例演示:

public class Demo5 {
	public static void main(String[] args) {
		//(1)Collection对象中的stream()和parallelStream()方法
		ArrayList<String> arrayList=new ArrayList<>();
		arrayList.add("apple");
		arrayList.add("huawei");
		arrayList.add("xiaomi");
		Stream<String> stream = arrayList.parallelStream();
		//遍历
//		stream.forEach(s->System.out.println(s));
		stream.forEach(System.out::println);
		//(2)Arrays工具类的stream方法
		String[] arr= {"aaa","bbb","ccc"};
		Stream<String> stream2=Arrays.stream(arr);
		stream2.forEach(System.out::println);
		
		//(3)Stream接口中的of iterate 、generate 方法
		
		Stream<Integer> stream3 = Stream.of(10,20,30,40,50);
		stream3.forEach(System.out::println);
		//迭代流
		System.out.println("-----迭代流------");
		Stream<Integer> iterate = Stream.iterate(0, x->x+2);
		iterate.limit(5).forEach(System.out::println);
		System.out.println("--------生成流----------");
		//生成流
		Stream<Integer> generate = Stream.generate(()->new Random().nextInt(100));
		generate.limit(10).forEach(System.out::println);
		
		//(4)IntStream,LongStream,DoubleStream  的of  、range、rangeClosed
		IntStream stream4 = IntStream.of(100,200,300);
		stream4.forEach(System.out::println);
		IntStream range = IntStream.rangeClosed(0, 50);
		range.forEach(System.out::println);
	}
}



5.5 中间操作

常见中间操作:

  • filter、limit、skip、distinct、sorted
  • map
  • parallel


5.5.1 过滤:filter

可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名:

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

该接口接收一个 Predicate 函数式接口参数(可以是一个Lambda或方法引用)作为筛选条件。

此前我们已经学习过 java.util.stream.Predicate 函数式接口,其中唯一的抽象方法为:

boolean test(T t);

该方法将会产生一个boolean值结果,代表指定的条件是否满足。如果结果为true,那么Stream流的 filter 方法

将会留用元素;如果结果为false,那么 filter 方法将会舍弃元素。



5.5.2 映射:map

如果需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用 map 方法。方法签名:

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

该接口需要一个 Function 函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。

此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口,其中唯一的抽象方法为:

R apply(T t);

这可以将一种T类型转换成为R类型,而这种转换的动作,就称为“映射”。



5.5.3 跳过前几个:skip

如果希望跳过前几个元素,可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流:

Stream<T> skip(long n);

如果流的当前长度大于n,则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。



5.5.4 取用前几个:limit

limit 方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名:

Stream<T> limit(long maxSize);

参数是一个long型,如果集合当前长度大于参数则进行截取;否则不进行操作。

案例演示:

public class Demo6 {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList<Employee> list=new ArrayList<>();
		list.add(new Employee("小王", 15000));
		list.add(new Employee("小张", 12000));
		list.add(new Employee("小李", 18000));
		list.add(new Employee("小孙", 20000));
		list.add(new Employee("小刘", 25000));
		//list.add(new Employee("小刘", 25000));
		//中间操作1 
        //filter过滤、limit 限制、skip 跳过、distinct 去掉重复、sorted排序
		//(1) filter过滤
		System.out.println("------filter-------");
		list.stream()
			.filter(e->e.getMoney()>15000)
			.forEach(System.out::println);
		//(2) limit限制
		System.out.println("----limit------");
		list.stream()
			.limit(2)
			.forEach(System.out::println);
		//(3) skip跳过
		System.out.println("-----skip------");
		list.stream()
			.skip(2)
			.forEach(System.out::println);
		System.out.println("------distinct--------");
		//(4) distinct去重复
		list.stream()
			.distinct()
			.forEach(System.out::println);
		
		System.out.println("---------sorted---------");
		//(5) sorted排序
		list.stream()
			.sorted((e1,e2)->Double.compare(e1.getMoney(), e2.getMoney()))
			.forEach(System.out::println);
				
		//中间操作2 map
		System.out.println("---------map--------");
		list.stream()
			.map(e->e.getName())
			.forEach(System.out::println);
		//中间操作3 parallel 采用多线程 效率高
		System.out.println("---------map--------");
		list.parallelStream()
			.forEach(System.out::println);
	}
}

串行流和并行流:

  • 串行流使用单线程。
  • 并行流使用多线程,效率更高。
public class Demo7 {
	public static void main(String[] args) {
		//串行流和并行流的区别
		ArrayList<String> list=new ArrayList<>();
		for(int i=0;i<5000000;i++) {
			list.add(UUID.randomUUID().toString());
		}
		//串行:10秒  并行:7秒
		long start=System.currentTimeMillis();
        long count=list.Stream().sorted().count();
		//long count=list.parallelStream().sorted().count();
		System.out.println(count);
		long end=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("用时:"+(end-start));
	}
}



5.6 终止操作

常见终止操作:

  • forEach、min、max、count
  • reduce、collect


5.6.1 逐一处理:forEach

虽然方法名字叫 forEach ,但是与for循环中的“for-each”昵称不同。

void forEach(Consumer<? super T> action);

该方法接收一个 Consumer 接口函数,会将每一个流元素交给该函数进行处理。

java.util.function.Consumer接口是一个消费型接口。

Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t),意为消费一个指定泛型的数据。



5.6.2 统计个数:count

正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样,流提供 count 方法来数一数其中的元素个数:

long count();

该方法返回一个long值代表元素个数(不再像旧集合那样是int值)。

案例演示:

public class Demo8 {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList<Employee> list = new ArrayList<>();
		list.add(new Employee("小王", 15000));
		list.add(new Employee("小张", 12000));
		list.add(new Employee("小李", 18000));
		list.add(new Employee("小孙", 20000));
		list.add(new Employee("小刘", 25000));
		//1 终止操作 foreach
		list.stream()
			.filter(e->{
					System.out.println("过滤了....");
					return e.getMoney()>15000;
				})
			.forEach(System.out::println);
		//2 终止操作 min max count
		System.out.println("-----min-----");
		Optional<Employee> min = list.stream()
			.min((e1,e2)->Double.compare(e1.getMoney(), e2.getMoney()));
		System.out.println(min.get());
		System.out.println("-----max-----");
		Optional<Employee> max = list.stream()
			.max((e1,e2)->Double.compare(e1.getMoney(), e2.getMoney()));
		System.out.println(max.get());
		
		long count = list.stream().count();
		System.out.println("员工个数:"+count);
		
		//3 终止操作 reduce 规约
		//计算所有员工的工资和
		System.out.println("--------reduce---------");
		Optional<Double> sum = list.stream()
			.map(e->e.getMoney())
			.reduce((x,y)->x+y);
		System.out.println(sum.get());
		
		//4 终止方法 collect收集
		//获取所有的员工姓名,封装成一个list集合
		System.out.println("------collect------");
		List<String> names = list.stream()
			.map(e->e.getName())
			.collect(Collectors.toList());
		for (String string : names) {
			System.out.println(string);
		}
	}
}



六、新时间API




6.1 概述

本地化日期时间 API:

  • LocalDate
  • LocalTime
  • LocalDateTime

Instant:时间戳。

ZoneId:时区。

Date、Instant、LocalDateTime的转换。

DateTimeFormatter:格式化类。



6.2 LocalDateTime类

表示本地日期时间,没有时区信息

public class Demo2 {
	public static void main(String[] args) {
		//1创建本地时间
		LocalDateTime localDateTime=LocalDateTime.now();
		//LocalDateTime localDateTime2=LocalDateTime.of(year, month, dayOfMonth, hour, minute)
		System.out.println(localDateTime);
		System.out.println(localDateTime.getYear());
		System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
		System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
		
		//2添加两天
		LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.plusDays(2);
		System.out.println(localDateTime2);
		
		//3减少一个月
		LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.minusMonths(1);
		System.out.println(localDateTime3);
	}
}



6.3 Instant、ZoneId类

Instant表示瞬间;和前面Date类似。

ZoneId表示时区信息。

public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) {
		//1 创建Instant:时间戳
		Instant instant=Instant.now();
		System.out.println(instant.toString());
		System.out.println(instant.toEpochMilli());
		System.out.println(System.currentTimeMillis());
		//2 添加减少时间
		
		Instant instant2 = instant.plusSeconds(10);
		
		System.out.println(Duration.between(instant, instant2).toMillis());
		
		//3ZoneId
		Set<String> availableZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
		for (String string : availableZoneIds) {
			System.out.println(string);
		}
		
		System.out.println(ZoneId.systemDefault().toString());
		
		//1 Date --->Instant--->LocalDateTime
		System.out.println("-------------Date --->Instant---->LocalDateTime-----------");
		Date date=new Date();
		Instant instant3 = date.toInstant();
		System.out.println(instant3);
		
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant3, ZoneId.systemDefault());
		System.out.println(localDateTime);
		
		//2 LocalDateTime --->Instant--->Date
		System.out.println("-------------LocalDateTime --->Instant---->Date-----------");
	
		Instant instant4 = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
		System.out.println(instant4);
		Date from = Date.from(instant4);
		System.out.println(from);
		
	}
}



6.4 DateTimeFormatter类

DateTimeFormatter是时间格式化类。

public class Demo4 {
	public static void main(String[] args) {
		//创建DateTimeFormatter
		DateTimeFormatter dtf=DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
		//1 把时间格式化成字符串
		String format = dtf.format(LocalDateTime.now());
		System.out.println(format);
		//2 把字符串解析成时间
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2020/03/10 10:20:35", dtf);
		System.out.println(localDateTime);
	}
}



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