创建区块链实现之v3本地持久化（bolt数据库的序列化和反序列化）和命令行参数

2023-11-12 来源：华拓网

在之前的版本上修改，实现命令添加data（记账信息）

block.go

package mainimport ( "time" "bytes" "encoding/gob")//定义块结构type Block struct{ Version int64 PrevBlockHash []byte Hash []byte TimeStamp int64 TargetBits int64 Nonce int64 MerKelRoot []byte Data []byte}func (block *Block)Serialize()[]byte{ var buffer bytes.Buffer encoder := gob.NewEncoder(&buffer) err := encoder.Encode(block) CheckErr("Serialize", err) return buffer.Bytes()}func Deserialize(data []byte)*Block{ decoder := gob.NewDecoder(bytes.NewReader(data)) var block Block err := decoder.Decode(&block) CheckErr("Deserialize", err) return &block}//设定创建块的方法func NewBlock(data string, prevBlockHash []byte) *Block{ block := &Block{ Version:1, PrevBlockHash:prevBlockHash, //Hash: TimeStamp:time.Now().Unix(), TargetBits:10, Nonce:0, MerKelRoot:[]byte{}, Data:[]byte(data), } //block.SetHash() //设置区块的哈希值--->>> v2中来自工作量证明 pow := NewProofOfWork(block) nonce, hash := pow.Run() block.Hash = hash block.Nonce = nonce return block}// 添加哈希值---->> v2中来自pow//func (block *Block)SetHash(){// tmp := [][]byte{// //实现int类型转换为byte类型的工具函数// IntToByte(block.Version),// block.PrevBlockHash,// IntToByte(block.TimeStamp),// block.MerKelRoot,// IntToByte(block.Nonce),// block.Data,// }// //将区块的各个字段链接成一个切片，使用【】byte{}进行链接，目的是避免污染源区块的信息// data := bytes.Join(tmp,[]byte{})//// //对区块进行sha256哈希算法，返回值为[32]byte数组，不是切片// hash := sha256.Sum256(data)// block.Hash = hash[:]//由数组转换为切片//}// 创世块的创建，它的钱一个去魁岸的哈希值为空func NewGenesisBlock() *Block{ return NewBlock("Genesis Block!",[]byte{})}

blockchain.go

package mainimport ( "blockChain/v3/boltdb/bolt" "os")//定义区块链条type BlockChain struct{ //blocks []*Block db *bolt.DB lastHash []byte}const dbfile = "blockChainDb.db"const blockBucket = "blockbucket"const lasthash = "lastHash"// 创建区块链，并且添加创世块func NewBlockChain() *BlockChain{ //return &BlockChain{[]*Block{ // NewGenesisBlock(), //}} db, err := bolt.Open(dbfile, 0600, nil) CheckErr("NewBlockChain1",err) var lastHash []byte db.Update(func(tx *bolt.Tx) error { bucket := tx.Bucket([]byte(blockBucket)) if bucket != nil { //读取lasthash lastHash = bucket.Get([]byte(lasthash)) }else{ //创建bucket //写数据 genesis := NewGenesisBlock() bucket, err :=tx.CreateBucket([]byte(blockBucket)) CheckErr("NewBlockChain1",err) //1）写入区块 err = bucket.Put(genesis.Hash, genesis.Serialize()) //TODO CheckErr("NewBlockChain2", err) //2) 写入lasthash err = bucket.Put([]byte(lasthash), genesis.Hash) CheckErr("NewBlockChain3", err) //3) 给变量赋值 lastHash = genesis.Hash } return nil }) return &BlockChain{db,lastHash}}//添加区块func (bc *BlockChain)AddBlock(data string){ var prevBlockHash []byte err := bc.db.View(func(tx *bolt.Tx) error { bucket := tx.Bucket([]byte(blockBucket)) lastHash :=bucket.Get([]byte(lasthash)) prevBlockHash = lastHash return nil }) CheckErr("AddBlock1", err) block :=NewBlock(data, prevBlockHash) err = bc.db.Update(func(tx *bolt.Tx) error { bucket := tx.Bucket([]byte(blockBucket)) err := bucket.Put(block.Hash, block.Serialize()) CheckErr("AddBlock2", err) err = bucket.Put([]byte(lasthash), block.Hash) CheckErr("AddBlock3", err) bc.lastHash = block.Hash return nil }) CheckErr("AddBlock4", err)}//定义迭代器structtype BlockChainIterator struct{ db *bolt.DB currentHash []byte}//获取到迭代器func (bc *BlockChain)Iterator() *BlockChainIterator { return &BlockChainIterator{bc.db, bc.lastHash}}//迭代器的Next方法func (it *BlockChainIterator) Next() *Block{ var block *Block err := it.db.View(func(tx *bolt.Tx) error { bucket := tx.Bucket([]byte(blockBucket)) if bucket == nil{ os.Exit(1) } blockTmp := bucket.Get(it.currentHash) block = Deserialize(blockTmp) it.currentHash = block.PrevBlockHash return nil }) CheckErr("Next", err) return block}

utils.go

package mainimport ( "bytes" "encoding/binary" "fmt" "os")func IntToByte(num int64)[]byte{ var buffer bytes.Buffer err := binary.Write(&buffer, binary.BigEndian, num) //if err != nil{ // fmt.Println("IntToByte err occur:",err) // os.Exit(1) //} CheckErr("I", err) return buffer.Bytes()}//@CheckErr错误检查服用，pos参数为方法名称字符串， err为具体错误信息func CheckErr(pos string,err error){ if err != nil{ fmt.Println("current method:%s", pos, "err occur%:",err) os.Exit(1) }}

proofofwork.go

package mainimport ( "math/big" "bytes" "math" "crypto/sha256" "fmt")const targetBits = 24 //假定难度值type ProofOfWork struct{ block *Block targetBit *big.Int}func NewProofOfWork(block *Block) *ProofOfWork{ var IntTarget = big.NewInt(1) // 假定值 //000000000000000000000000000000001 初始值 //100000000000000000000000000000000 十进制 //000000000100000000000000000000000 十进制 //000001000000000000000000000000000 十六进制 目标哈希值 //0000000a0000000000001234560000000 实际值 IntTarget.Lsh(IntTarget, uint(256- targetBits)) return &ProofOfWork{block,IntTarget}}func (pow *ProofOfWork)PrepareRawData(nonce int64) []byte{ block := pow.block //获取需要处理的区块 tmp := [][]byte{ //实现int类型转换为byte类型的工具函数 IntToByte(block.Version), block.PrevBlockHash, IntToByte(block.TimeStamp), block.MerKelRoot, IntToByte(nonce), IntToByte(targetBits), //添加难度值 block.Data, } //将区块的各个字段链接成一个切片，使用【】byte{}进行链接，目的是避免污染源区块的信息 data := bytes.Join(tmp,[]byte{}) return data}func (pow *ProofOfWork)Run()(int64, []byte){ var nonce int64 var hash [32]byte var HashInt big.Int fmt.Println("Begin Minng ...") fmt.Printf("target hash : %x", pow.targetBit.Bytes()) for nonce < math.MaxInt64{ data := pow.PrepareRawData(nonce) hash = sha256.Sum256(data) //取出来后是字符串 HashInt.SetBytes(hash[:]) //将byte值转换为大的数字 // 比较哈希值 if HashInt.Cmp(pow.targetBit) == -1{ fmt.Printf("Found Hash:%x", hash) break }else{ nonce ++ } } return nonce, hash[:]}//提供外部校验的方法func (pow *ProofOfWork)IsValid()bool{ data :=pow.PrepareRawData(pow.block.Nonce) hash := sha256.Sum256(data) var IntHash big.Int IntHash.SetBytes(hash[:]) return IntHash.Cmp(pow.targetBit) == -1}

cli.go

package mainimport ( "os" "fmt" "flag")const Usage = ` ./blockchain addBlock --data DATA "add a block to blockchain" ./blockchain printchain "print all blocks"`type CLI struct{ bc *BlockChain}func (cli *CLI)Run(){ if len(os.Args) <2 { fmt.Println("too few parameters!", Usage) os.Exit(1) } //添加命令 addBlockCmd := flag.NewFlagSet("addBlock", flag.ExitOnError) printCmd := flag.NewFlagSet("printchain",flag.ExitOnError) //获取命令携带的参数 addBlockPara :=addBlockCmd.String("data","", "block info") switch os.Args[1]{ case "addBlock": //解析数据 err := addBlockCmd.Parse(os.Args[2:]) CheckErr("addBlock", err) if addBlockCmd.Parsed(){ if *addBlockPara == "" { //cli.bc.AddBlock(*addBlockCmdPara) fmt.Println("data is empty, pls check!") os.Exit(1) } cli.AddBlock(*addBlockPara) } case "printchain": err := printCmd.Parse(os.Args[2:]) CheckErr("printchain", err) if printCmd.Parsed(){ cli.PrintChain() } default: fmt.Println("invalid cmd", Usage) }}

command.go

package mainimport "fmt"func (cli *CLI)AddBlock(data string){ cli.bc.AddBlock(data) fmt.Println("AddBlock Succeed!")}func (cli *CLI)PrintChain(){ bc := cli.bc it := bc.Iterator() //遍历区块 for{ block := it.Next() //取回当前hash执行的block，将hash值前移 fmt.Printf("Data:%s", block.Data) fmt.Println("Version:",block.Version) fmt.Printf("PrevHash:%x",block.PrevBlockHash) fmt.Printf("Hash:%x",block.TimeStamp) fmt.Printf("TimeStamp:%d",block.TimeStamp) fmt.Printf("MerKel:%x",block.MerKelRoot) fmt.Printf("Nonce:%d",block.Nonce) // pow := NewProofOfWork(block) fmt.Printf("IsvALID:%v",pow.IsValid()) if len(block.PrevBlockHash) == 0{ break } }}

main.go

package mainfunc main(){ bc := NewBlockChain() cli := CLI{bc} cli.Run()}

实现的效果如下：

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创建区块链实现之v3本地持久化（bolt数据库的序列化和反序列化）和命令行参数

标签：反序列化 ddb ofo 参数 -- oss col 51cto join

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python哪些标准库

标准库比较多功能也不同：
标准库
sys
系统相关的参数和函数。 sys 库一般用来访问和修改系统相关信息，比如查看 python 版本、系统环境变量、模块信息和 python 解释器相关信息等等。
os
操作系统接口模块。这个库提供了访问操作系统相关依赖的方式，比如输入输出操作、读写操作、操作系统异常错误信息、进程线程管理、文件管理、调度程序等等。
re
正则表达式操作。这个库是我喜欢并且经常会用到的库，在对大量字符串进行处理的时候用正则表达式是最快速有效的方式，但是正则表达式的学习曲线较高，有兴趣的朋友可以访问这个网站学习。
math
数学函数库。 math 库提供了对 C 语言标准定义的数学函数访问，比如数论（Number-theoretic）的各种表示方法、幂和对数函数（Power and logarithmic functions）、三角函数（Trigonometric functions）、常量圆周率（π）和自然常数（e）等等。
random
生成伪随机数。
伪随机数与随机数（真随机数）不同的是执行环境，随机数是真实世界中通过物理过程实践得出结论，而伪随机数是通过计算机的特定算法生成的数，所以这个过程是可预测的、有规律的，只是循环周期较长，并不能与现实场景相切合。
random库提供生成随机数，可以模拟现实世界中随机取数、随机抽奖等等。
logging
日志记录工具。这个库提供了对应用程序和库函数的日志记录，日常开发中我们经常需要通过日志打印出当前程序的运行状态，实时查看可能出现的堆栈异常和错误信息。
json
Json 编码和解码器。 json 库提供了对 json 数据的支持，日常开发中我们做前后端分离需要对传输数据 json 进行序列化和反序列化操作，以保证对数据的完整性和有效性，而序列化和反序列化其实就是编码和解码的过程。
pickle
Python 对象序列化库。 pickle 库支持对 python 对象进行序列化和反序列化操作，当我们需要将处理好的对象保存到文件或数据库中时，就可以将其序列化成二进制数据，从而更好的保存起来。
shelve
Python 对象持久化。简单的数据存储方案。
socket
底层网络接口。 socket（套接字）库提供了标准的BSD（伯克利套接字） Socket API，可以通过访问底层操作系统 Socket 的相关接口进行网络通讯。
datetime
基本日期和时间类型库。该库提供了各种简单和复杂的方式处理日期和时间，日常我们会用时间测算时间消耗、复杂度，对存储的创建时间和修改时间也需要进一步说明，对计时器的描述和控制也需要用到该库。
hashlib
安全哈希和消息摘要。摘要算法其实就是对某些数据进行加密（不可逆的加密算法），因为被加密的数据无法破解，所以就能防止被篡改。常见的摘要算法有 MD5、SHA1，一般我们会用 MD5 对用户口令进行加密，防止盗用后被轻易破解；而 SHA1 与 MD5 类似，但是 SHA1 会产生更长的长度，也更安全，但是算法的复杂性通常伴随着存储空间和时间的消耗。要说比SHA1更长的字符长度，还有 SHA224、SHA256、SHA384 和 SHA512，看名字就能知道。
大家都知道无论算法生成的字符长度如何都有可能发生碰撞（被破解），这是不可避免的，所以具体场景具体情况而定。
configparser
配置文件解析器。 configparser 库可以轻松定制配置文件，通过解析配置文件的信息我们就可以全局访问相关配置。
urllib
URL 处理模块。 urllib 库集成了处理 URLs（统一资源定位符）的各种模块：
URL urllib.request URL robots.txt urllib 库对访问网络有很好的支持，提供了对数据的访问和处理、文件的上传和下载、记录 cookie 和 session 等等。
itertools
为高效循环而创建迭代器的函数。 itertools 库也是经常需要用到，当我们要对某些数进行 for-in 时就需要先将其处理成一个可迭代对象，之后我们才能进行遍历操作。
collections
容器数据类型库。 collections 库提供了对所有容器数据类型的支持，包括 dict, list, set 和 tuple。我们可以用此库对不同数据类型进行操作，常有的函数方法有这些：
namedtuple() 创建命名元组子类的工厂函数 deque 类似列表(list)的容器，实现了在两端快速添加(append)和弹出(pop) ChainMap 类似字典(dict)的容器类，将多个映射集合到一个视图里面 Counter 字典的子类，提供了可哈希对象的计数功能 OrderedDict 字典的子类，保存了他们被添加的顺序 defaultdict 字典的子类，提供了一个工厂函数，为字典查询提供一个默认值 UserDict 封装了字典对象，简化了字典子类化 UserList 封装了列表对象，简化了列表子类化 UserString 封装了列表对象，简化了字符串子类化 functools
高阶函数和可调用对象上的操作。该库主要调用高阶函数，是常规函数的一种补充。目前库中包含以下几种函数：
cmp_to_key lru_cache total_ordering partial partialmethod rece singledispatch update_wrapper wraps threading
线程并行库。 threading 库支持线程和多线程的操作，针对多线程并发的问题可以给数据加同步锁，一次只能让一个线程处理数据，从而避免出现数据读写混乱。
在 CPython 解释器上，因为GIL（全局解释器锁）锁机制的存在的，被设计成线程安全，所以同一时间只能执行一个线程，这就导致了多线程不能发挥出计算机的多核特性。
multiprocessing
进程并行库。 multiprocessing 库与 threading 库很类似，不同的是进程库可以创建子进程避开 GIL，从而弥补线程库存在的劣势和发挥计算机的多核特性。
timeit
测量小代码片段的执行时间。此库主要用来计算运行代码的时间消耗，支持多种方式传入参数。
atexit
退出处理器。当处理一个函数需要立马退出时可以使用该库。
abc
抽象基类。 abc 库定义抽象基类，以便其他类派生出新类。比如 collections 容器库中就有此派生出的 collections.abc 类，派生出来的类可以进一步实现。
asyncio
异步IO库。 asyncio 库是一个用 async/await 关键字编写并发的库，为多个异步框架提供基础功能，能够实现高性能的网络、Web服务器、数据库连接和分布式任务队列等。
copy
浅层和深层复制操作。 copy 库提供对对象的拷贝，我们都知道要制作对象副本，是无法通过简单值传递创建新变量的方式做到，因为新变量所指向的内存空间依旧是原对象本身，所以对新变量进行任何操作都会改变原对象。那么， copy 库就提供了制作对象副本的各种方法，会开辟一个新的内存空间存放副本对象，修改操作不会对原对象有任何干预。
csv
csv（Comma Separated Values）文件读写库。此库支持以纯文本的形式存储表格数据（数字和文本）。
operator
标准运算符替代函数库。此库是将 python 自有的运算符作为有效函数，比如表达式 x+y 可以用函数 operator.add(x, y) 表示；比如表达式 a*b 可以用函数 operator.mul(a, b) 表示，等等。
enum
枚举库。 enum 库支持创建枚举类来存储大量同类型的不可变常量，以便其他函数调用。创建出来的枚举类是可迭代对象，所以可以用 for-in 枚举出所有常量。
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堆队列算法。这个模块提供了堆队列算法的实现，也称为优先队列算法。优先队列中的每个元素都有各自的优先级，优先级最高的元素最先得到服务。所以当我们要求前n最大/最小值的时候就可以用此算法来实现， heapq 库中也提供了相应函数实现。
http
HTTP 模块。 http 模块是一个包，收集了多个处理超文本传输协议的模块：
urllib.request http 模块通过 http.HTTPStatus 枚举定义了HTTP状态码以及相关联消息。
profile、pstats
性能分析工具。 profile 模块提供了 profile 和 cProfile 两种不同实现的性能分析工具，可用来描述程序各个部分的执行时间和频率，统计后的信息可以通过 pstats 模块保存并使用。
ssl
TLS/SSL（传输安全协议）。此模块提供对安全协议的支持，通过应用上下文，可将 TLS（传输层安全性协议）或其前身 SSL（安全套接层）支持安全协议，能为互联网通信提供安全和数据完整性保障。一般 HTTPS 协议都支持 TLS/SSL 加密。
unitest
单元测试框架。 unitest 库常用于单元测试，受到 JUnit 和其他主流测试库的启发， unitest 库的功能和函数与它们有着相似的风格。
uuid
UUID库。 uuid 库主要用途是生成随机字符串，库中有多个版本的 UUID 对象方法，比如版本 1、3、4 和 5 的 uuid1() 、 uuid3() 、 uuid4() 和 uuid5() 。需要注意的是，如果要生成随机字符串，可以使用 uuid1() 和 uuid4() ，但是 uuid1() 会存在隐私风险，因为生成的原理里边包含用户访问计算机的网络地址，而 uuid4() 是通过随机字符生成。
希望可以帮助到你。

python哪些标准库

求java学习路线图?

/回答内容很长，能看完的少走一个月弯路，绝不抖机灵/

提前预警：本文适合Java新手阅读(老手可在评论区给下建议)，希望大家看完能有所收获。

废话不多少了，先了解一下Java零基础入门学习路线：

第一阶段：JavaSE阶段

变量、数据类型、运算符

二进制和十进制的转化

注释、单行注释、多行注释、文本注释、注释内容和字节码的关系

标识符、关键字、驼峰原则

变量的本质、内存画图、变量声明和初始化

变量的分类和作用域（局部变量、成员变量、静态变量）

常量和Final

基本数据类型介绍

整型变量和整型常量

浮点类型、float、double

char字符型、转义字符

boolean布尔型、if语句使用要点、布尔类型占用空间问题

运算符介绍

算数运算符（二元、自增、自减）

赋值和赋值运算符

关系运算符详解

逻辑运算符、短路运算符详解

位运算符详解

字符串连接符

条件运算符（三元运算符）

运算符优先级问题

自动类型转换详解

强制类型装换详解

基本数据类型装换常见错误、溢出、L问题

使用Scanner获取键盘输入

控制语句

控制语句和实现逻辑对应

if单选结构

if_elseif_else多选结构

switch语句_IDEA更换主题

循环_while

循环_for循环_dowhile

嵌套循环

break和continue语句_标签_控制语句底层原理

写一个年薪计算机_百度查问题的秘诀（重要）

个人所得税计算器软件

方法核心详解_天才思维模型教你高手学习思维模式

方法的重载

递归结构讲解_递归头_递归体

面向对象编程-基础

面向过程和面向对象的区别

类和对象的概述

类的属性和方法

创建对象内存分析

构造方法（Construtor）及重载

对象类型的参数传递

this关键字

static关键字详解

局部代码块、构造代码块和静态代码块

package和import详解

JavaDoc生成API文档

面向对象编程-进阶

面向对象的三大特性

面向对象之【封装(Encapsulation)】

访问权限修饰符

面向对象之【继承（Inheritance）】

Object类

方法重写Override

super关键字详解

重写equals()和toString()

继承中对象创建的内存分析

面向对象之【多态（Polymorphism）】

向上转型

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final修饰符

抽象类和抽象方法（abstrct）

接口的定义和实现

JDK8的接口新特性

接口应用：内部类比较器Comparable

内部类详解

Java的内存管理与垃圾回收

异常机制

异常的概述

异常的执行过程与分析

try-catch-finally捕捉异常

throw抛出异常

throws声明异常

异常继承体系

运行时异常和编译异常

自定义异常

Java常用类

Wrapper包装类

自动装箱和自动拆箱

包装类的源码分析

String类的使用与内存原理

String类的源码分析

StringBuffer

StringBuilder

字符串处理类性能分析

Date类

System类

DateFormat类

Calendat类

Math类

BigInteger类和BigDecimal类

Random类

枚举类

File类

常见的面试题讲述与分析

数据结构算法

数据结构的概述

线性表

顺序表

链表

栈和队列

树

二叉树

二叉查找树

二叉平衡树

黑红树

图

冒泡排序

选择排序

递归

折半查找

集合（容器）

集合和数组的联系和区别

集合框架体系

ArrayList的使用和源码分析

集合中使用泛型

LinkedList的使用和源码分析

HashSet的使用和源码分析

哈希表及原理

TreeSet的使用和源码分析

比较器Comparable和Comparator

HashMap的使用和源码分析

TreeMap的使用和源码分析

Iterator于ListIterator

Collections工具类

旧集合类Vector、Hashtable

集合总结和选择依据

泛型接口

泛型类

泛型方法

IO流

IO流的概念

IO流的分类及其原理分析

文件流FlieInputStream、FileOutputStream

缓冲流BufferedInputStream、BufferedOutputStream

数据流ObjectInputStream、ObjectOutputStream

序列化和反序列化

转换流InputStreamReader、OutputStreamWriter

打印流PrintWrite和PrintStream

数组流ByteArrayOutputStream、ByteArrayInputStream

使用IO复制文件夹

多线程

进程和线程

线程的创建与启动

创建线程的三种方式对比

线程的生命周期

线程控制

多线程的安全问题与解决办法

线程的同步：同步代码块

线程的同步：同步方法

线程的同步：Lock锁

线程的死锁问题

线程通信

Condition

线程的完整生命周期

线程池ThreadPoolExecutor

ForkJoin框架

ThreadLocal类

网络编程

计算机网络基础知识

网络通信协议

OSI参考模型

TCP/IP参考模型

数据的封装与拆封原理解析

TCP协议

UDP协议

IP地址和端口号

URL和Socket

使用TCP编程实现登录功能

使用UDP编程实现客服系统

使用TCP编程实现文件上传

集合提升寻训练

手写ArrayList

手写单链表

手写Linkedlist

手写HashMap

手写HashSet

第二阶段：数据库

MySQL基础

数据库基础知识

MySQL基础知识

MySQL8新特征

安装和卸载MySQL8

使用navicat访问数据库

SQL语言入门

创建数据库表

DML

修改删除数据库表

表的完整性约束

表的外键约束

DML扩展

MySQL 查询语句

基本select查询

where子句

函数

group by

having

SQL99-内连接查询

SQL99-外连接查询

SQL99-自连接查询

SQL92-连接查询

不相关子查询

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整型变量和整型常量

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基本数据类型装换常见错误、溢出、L问题

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提前预警：本文适合Java新手阅读(老手可在评论区给下建议)，希望大家看完能有所收获。

废话不多少了，先了解一下Java零基础入门学习路线：

第一阶段：JavaSE阶段

变量、数据类型、运算符

控制语句

面向对象编程-基础

面向对象编程-进阶

异常机制

Java常用类

Wrapper包装类

第二阶段：数据库

/回答内容很长，能看完的少走一个月弯路，绝不抖机灵/

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