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浅谈黑盒测试技术
李文
(南昌航空大学 江西 南昌 330100)
摘 要软件测试技术是保证软件产品质量的一种重要方法。其中黑盒测试方法是基于软件规格说明(也就是我们常说的传统软件工程里面的软件需求)的测试方法,测试人员在测试的时候更加侧重于业务方向,更注重软件的整体,任何程序都可以看作是一个将从输入定义域取值映射到输出值域的函数。实践证明,应用黑盒测试方法在测试工作当中,会提高测试人员的工作效率,取得更好的效果,很有推广的价值。
关键词黑盒测试 功能测试 软件测试 测试用例
Brief Discussion on Black Box Testing Technology
liwen
(NanChang HangKong University,,Nanchang 330100,Jiangxi,China)
AbstractSoftware testing technology is an important method to ensure the quality of software products. Black-box testing method is based on software specification (that is, software requirements in traditional software engineering). Testers pay more attention to business direction and software as a whole when testing. Any program can be regarded as a function that maps values from input definition domain to output domain. Practice has proved that the application of black box testing method in testing work will improve the efficiency of testers and achieve better results, which is of great value for popularization.
KeywordsBlack box testing functional testing software test test case
1引 言
目前,随着计算机和人们的联系越来越紧密,各种各样的软件产品都出现在人们的眼前。我们的生活各个方面也和这些软件建立里很多的联系,所以人们对这些软件产品的依赖性越大,从而就会对软件的质量越来越要求得高,在这样的大背景下,软件测试行业也随之越来越受到软件行业的关注。软件测试是软件工程里面不可或缺的一环,现在本文就软件测试里面的黑盒测试简单的谈谈里面的一些重要方法,也让我们领略一下软件测试中黑盒测试的风采。
2黑盒测试方法
2.1简介
黑盒测试也称数据驱动测试方法,在测试时,把程序看做是一个不能打开的黑盒子,在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下,测试人员针对软件进行直接测试。在测试中,任何程序都可以看做是将从输入定义域取值映照到输出值域的函数,它只检查程序功效是不是依照需求规格仿单的划定正常利用,程序是不是能适当地领受输入数据而发生准确的输出信息。黑盒测试是在用户的角度,从输入数据与输出数据的对应关系进行测试的。很明显,若是外部特征自己计划有题目或规格申明的划定有误,用黑盒测试方式是发现不了的。
2.2黑盒测试的优点
1.黑盒测试(也称功能性测试)与软件如何实现无关,所以若是实现发生变化,测试用例依然有效;
2.测试用例开辟可以与实现并行举行,可收缩项目总的开发时间。
2.3黑盒测试常用的技术方法
在软件的某个功能或某个模块需要进行测试的时候,一般刚开始都会选择黑盒测试,因为用黑盒测试一般都能测出一些基本的软件缺陷。而黑盒测试有以下5种方法:
(1)边界值测试
边界值分析法就是在某个输入输出变量范围的边界上,验证系统功能是否正常运行的一种测试方法。因为错误最容易发生在边界附近,所以边界值分析法对于多变量函数的测试很有效。也要取决于变量的范围和范围的类型,确认所有输入的边界条件或临界值,然后选择这些边界条件、临界值及其附近的值来进行相关功能的测试。
一般地说,对数值,速度,字符,地址位置,尺寸,数量这一类的数据通常会使用边界值分析法来进行测试,它们可能出现的边界条件有:第一个/最后一个、开始/完成、空/满、最慢/最快、相邻/最远、最大值/最小值、超过/在内、最短/最长、最早/最迟、最高/最低[1]。
1)边界值测试实现方法
有边界值分析,健壮性测试,最坏情况测试,特殊值测试,随机测试这五种测试方法。
2)边界值测试的特点
边界值测试常被看做是等价类划分法的一种补充,在一般情况下,两者结合起来使用更有效。缺点是有对布尔值或逻辑变量无效,也不能很好地测试不同的输入组合。在测试的时候,边界值测试最重要的工作就是确定边界值域。一般情况下,先确定输入输出的边界,然后根据边界条件进行等价类的划分。测试人员应该设计测试用例,以检查在适当的时候,错误消息是否被生成,并且不会被一直错误地生成。
(2)等价类测试
等价类测试方法也是黑盒测试中的一种典型的测试方法。用这种测试方法的时候,不用考虑软件内部的结构,只需考虑需求规格说明书里面的需求就可以了[2]。比如程序需要输入一个日期年月日,这里面就可以就年月日的特性就行等价类划分。
1)简介
等价类在划分法就是解决如何选择适当的数据子集来代表整个数据集的问题,通过降低测试的数目去实现“合理地”覆盖,覆盖了更多的可能数据,以发现更多的软件缺陷。等价类测试法是黑盒测试设计测试用例中的一种重要的、常用的设计方法,将漫无边际的随机测试变为具有针对性的测试,极大地提高了测试效率。为了测试系统的功能,就从那些划分的等价类中分别选出一种数据,用作这些等价类的代表。
2)等价类的实现方法
有弱一般等价类测试,强一般等价类测试,弱健壮性等价类测试,强健壮性等价类测试四种实现方法。
3)等价类特点
在测试的时候,当输入值相对复杂时,等价类划分就比较困难。当测试的内容相同,一个等价类中的某个测试用例就可以发现缺陷,那么这个等价类的其他测试用例也能发现该缺陷。如果一个等价类中的一个测试用例没有发现缺陷,这个等价类的其他测试用例也不能发现缺陷。
4)小结
由于等价类是在需求规格说明书的基础上进行划分的,而且等价类分别不但可以用来肯定测试用例中的数据的输入输出的切确取值规模,也可以用来筹办中心值、状况和与时候相干的数据和接口参数等,以是等价类可以用在体系测试、集成测试和组件测试中,在有明白的前提和限定的情况下,操纵等价类分别手艺可以计划出完整的测试用例。
(3)决策表测试
决策表测试在黑盒测试中就是相对来说是一套比较严格的逻辑关系的测试方法,在所有功能性测试方法中,基于决策表的测试方法是最严格的,因为决策表具有逻辑严格性。决策表一向被用来暗示和分析庞大逻辑关系。决策表很适合用于描述不同条件集合下采取行动的一些组合的情况。决策表有下面四个组成部分:
1、桩部分,列出问题的所有条件。
2、条目部分,针对条件桩给出的条件列出所有可能
的取值。
3、条件部分,列出问题规定的可能采取的操作。
4、行动部分,指出在条件项的各组取值情况下应采
取的动作。
1)决策表的特点
决策表结构能够保证我们考虑的所有可能的条件值组合情况。如果使用决策表测试设计测试用例,那么决策表的这种完备性质能够保证一种完备的测试。可以更好的描写输入前提之间的组合,下降测试的冗余,若连系等价类分别法,可在理论上实现完整的测试。决策表测试不能表达重复执行的动作,例如循环结构。
2)决策表的指导方针
决策表技术适用于具有以下特征的应用程序:
If-then-else逻辑;
输入变量之间存在逻辑关系;
涉及输入变量子集的计算;
输入与输出之间存在因果关系;
很高的圈(McCabe)复杂度。
可是决策表不能很好地伸缩(有n个条件的有限条目决策表就有2n个规则)。一般第一次标识的条件和行动可能总是不那么令人满意。但是测试人员把第一次得到的结果作为铺路石,然后逐渐改进,慢慢的就会得出满意的决策表。
3)小结
决策表方式便是对多个前提的组合进行阐发,从而计划测试用例来覆盖各类组合,从输入的前提的彻底组合来知足测试的覆盖率请求,具备很严格的逻辑性,以是基于决策表的测试用例具备杰出的完整性。
(4)正交试验法的测试
是根据正交性原理,使用已造好的正交表格来安排试验并进行数据分析的一种方法[3]。
1)简介
正交试验法它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验,是依据Galois理论,从大量的(实验)数据(测试例)中挑选适量的、有代表性的点(条件组合),从而合理的安排实验(测试)的一种科学实验设计方法。也是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。
2)正交试验法的实现方法
有全面试验法,简单对比法。
3)核心内容
用最少的测试用例来覆盖多个变量取值的两两组合。
4)正交表的特点
正交表可以在身分转变范围内平衡抽样,使每次实验都具有较强的代表性,因为正交表具有平衡分离的特色,保证了全面试验的某些请求,这些试验常常可以或许较好或更好的到达实验的目标。
(5)因果图法
因果图是借助图形,着重分析输入条件的各种组合,每种组合条件就是“因”,它必然有一个输出的结果,这就是“果”,因果图是一种形式化的图形语言,由自然语言写成的规范转换而成,通过因果图转化为决策表,然后用决策表测试的方找到测试用例。
1)因果图的基本逻辑符号[4]
2)因果图的基本约束符号
3)因果图产生测试用的基本步骤
1.把程序的规格分解成可以工作的片断;
2.确定规格中的原因和结果;
3.分析规格以确定原因和结果之间的逻辑关系,并且使用因果图表示出来;
4.确定句法或环境的约束,这些约束使得某些组合不能产生;
5.把因果图转化成有限入口决策表;
6.从决策表的每一列选取一个测试用例。
4)实例分析
第一列字符必须A或B,第二列字符必须是数字,在此情况下文件被更新。但若是第一个字符不正确,那末信息X12被产生;如果第二个字符不是数字,则信息X13产生。
分析:
原因:1——第一个字符是“A”
2——第一个字符是“B”
3——第二个字符是一个数字
结果:
70——进行更新
71——产生信息X12
72——产生信息X13
简单的因果图:
进而画出带有约束条件的因果图:
画完这两个因果图之后就可以写出相对应的决策表,这里我就不把决策表贴在这里了,读者看到这里可以自己自行写出这个题目的决策表。因为因果图是基于决策表才能写出相对应的测试用例,自然写好了决策表就能按照决策表的测试用例方法写出这个题目的测试用例。
3黑盒测试的功能
我们学习了很多测试技术,这些方式的共同之处便是将法式看做是将输入映射到输出的数学函数。根据研究输入值的属性演变成基于边界值的方法,等价类的方法和决策表的方法、因果图、正交试验法测试。黑盒测试不关注软件内部结构,而是着眼于程序外部用户界面,关注软件的输入输出,关注用户的需求,从而直接获得用户体验,从用户的角度或扮演用户角色来验证软件功能,验证产品每个功能是否都能正常使用,评估软件的使用质量。所以某种方法是否是黑盒测试方法,关键还是看是否是针对被测对象内部结构还是针对被测对象的整体来进行测试。
通过跟踪所开发软件中的故障的种类和密度,也可以改进测试方法。这也是所有的测试方法的一个共同点。但是就是黑盒测试里面的各种方法更具有代表性。
4黑盒测试综合的策略
在实际的工作生活中,我们往往是要综合使用多种测试方法一起用,从而可以提高我们的效率。现在就这个问题,可以提出以下几点黑盒测试策略:
1.首先使用等价类划分,将无限的测试用例编程有限的测试;
2.在任意一个程序里面都可以使用边界值测试方法,这个测试方法并没有那么难,但它是程序发现缺陷最强的一个方法;
3.若程序的输入条件存在有组合的情况,可以考虑使用因果图的方法来画出决策表,然后再继续往下进行下去;
4.对于无效的输入,可将正交试验法和边界值法结合使用,从而避免有缺陷会漏掉的情况出现;
5.如果对照程序逻辑,查抄已计划的测试用例没有彻底笼盖需求内里的请求,就要计划充足的测试用例去彻底的笼盖;
6.无论采取哪种方法,都必须保证测试用例的正确性,在此前提下,考虑测试用例的数量,从而减少测试用例的数量,提高测试过程的效率[5];
5结 论
本文就黑盒测试的各类方式进行了简略的总结,并指出了各类方式可以利用的场景和这些方式的特色,连系了本身这个学期的测试履历给出了黑盒测试的综合计谋,这些我以为都有助于高效,周全的测试用例。不过测试方法并不只有黑盒测试里面的这几种测试方法,还有很多别的测试方法,比如白盒测试里面那些测试方法。两者也都有各种各样的联系,所以,端正好自己的态度,专精进去,我相信测试这门技术你会学的很好的!
参 考 文 献[参考资料]
[1]张敏,“黑盒测试技术在指控分系统软件测试中的应用”, 2013-01-30/ 2013-02-07.
[2]柳纯录,黄子河,陈露萍,软件评测测试,北京: 中国石化出版社,2000.
[3]佘凤,“黑盒测试技术综合策略的探讨”,2013年第九期
[4]软件质量保证与测试课件_段喜龙,2018-09
[5]林勤花,“黑盒测试用例设计方法及综合应用”,2018-01-07,88~89
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有 两三千吧
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这个软件测试入门其实很简单,但是需要学习的课程和东西还是比较多的。你是想自学呢还是想报班学习呢?楼主你人是在哪里呢?
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想成为软件测试工程师无非就是需要懂以下两个东西:
1、软件测试技术
2、被测试应用程序及相关应用领域;
学习的时候并不需要太多的基础,只要对软件测试感兴趣,零基础都可以学会,
比如睿峰培训就可以让学员参加实际项目中积攒经验,懂得基本的软件测试技术,
在平日的教学过程中学习很多延伸的软件测试应用知识。
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2020年10月31-11月1日, “认知诊断与现代教育技术在语言测评中的应用”专题研讨会在线成功举办。本次会议由中国英汉语比较研究会语言测试与评价专业委员会主办,南昌航空大学外国语学院承办。来自国内各大高校的近两百位专家学者围绕“认知诊断与现代教育技术在语言测评中的应用”这一主题展开了深入交流和探讨。
尽管受全球疫情影响,本届会议以线上直播形式举行,但仍保持了内容丰富、视角多元、思考深入的特色,融合了前沿理论发展与创新实践探索,为认知诊断在语言测评中的应用以及现代教育技术在语言测评中的应用提供了重要启示。会议共设6场专家主旨发言以及9场新锐学者发言。
盛大开幕
10月31日上午,南昌航空大学副校长代冀阳、语言测试与评价专业委员会会长刘建达教授、南昌航空大学外国语学院院长徐翰分别在开幕式致辞。
▲ 徐翰教授主持
代冀阳副校长首先代表南昌航空大学诚挚欢迎国内外参会专家学者。他指出,现代教育科技基于并积极构建符合我国国情的网络化、数字化、个性化、智能化的教育测评体系。因此,本次研讨会不仅对外语学科,对整个教育领域的发展来说很有意义。此次研讨会大力推进教育现代化精神,有助于我们了解认知诊断相关理论以及现代技术的应用与发展,推动现代智能技术与语言测评研究的融合,拓展语言测评学界的深度交流与合作,促进语言学界与前沿测量技术领域的沟通与对话,为语言教学者提供新的思路参考。他期待学界能就认知诊断与现代教育技术在语言测评中的应用中存在的问题以及新形势下的发展展开积极探讨,共迎挑战,共谋发展。
▲代冀阳致辞
刘建达教授代表中国英汉语比较研究会语言测试与评价专业委员会就此次专题研讨会的顺利召开表示热烈祝贺,并向所有参与筹办的人员表示诚挚感谢。他表示,本次专题研讨会的主题“认知诊断与现代教育技术在语言测评中的应用”十分贴切、恰当、及时,反映了语言测试目前的发展趋势。本次会议将立足语言测试,对当前的新变化与新趋势展开深入探究,并将聚焦关键问题,分享智慧见解,交流实践经验。最后,刘教授向南昌航空大学校领导、外国语学院院领导对本次研讨会的支持表示衷心感谢,同时也预祝本次研讨会取得圆满成功。
▲刘建达致辞
主旨发言
本届会议聚焦认知诊断与现代教育技术在语言测评中的应用,鼓励各方基于认知诊断与现代教育技术,探究其深层内涵,并将相关技术应用于语言测试。与会专家权威云集,江西师范大学涂冬波教授、浙江大学闵尚超副教授、西安交通大学杨承松副教授、中山大学金檀副教授、上海外国语大学陈慧麟副教授和西安交通大学孟亚茹教授分别作主旨发言。
涂教授以“认知诊断理论与技术”为题,从心理与教育测量理论的发展、认知诊断理论、认知诊断模型、认知诊断测评新技术和认知诊断分析软件及平台(自适应测验开发平台)这五个部分重点探讨了认知诊断的基本理论、技术及其未来研究的新方向,让参会者对认知诊断有一个全面的认识,启发参会者深度思考认知诊断在语言测试及其他相关领域中的积极作用,并在实践中不断探索。本场发言由徐翰教授主持。
▲ 涂冬波主旨发言
闵尚超副教授以“基于量表的听力诊断测评与教学实践”为题,指出针对如何将抽象的定量数字信息转换为更清晰、更丰富的定性反馈信息,如何让教师学生理解诊断信息并合理运用相关信息,是诊断测评的一大难题,而《中国英语能力等级量表》(以下简称《量表》)有助于解决诊断测评的这一瓶颈问题。她首先介绍听力认知诊断测评研究现状与发展,然后介绍《量表》在英语听力诊断测评过程中的作用,最后通过案例展示如何基于《量表》,实现英语听力教、学、评的有机融合。
▲ 闵尚超主旨发言
杨承松副教授以“基于眼动跟踪的测试过程个案研究及诊断”为题,介绍了眼球运动和屏幕记录数据在语言测试研究中应用的新方法。他指出,目前在语言测试或评估研究中,通过眼球追踪获得的数据的使用为这些数据的精细开发和三角测量创造了潜力,从而服务于更广泛的目的。杨教授报告了两个案例研究。通过使用热图、眼球追踪指标、选择图表、注视图和回顾性口头报告,发现在任务完成的多个过程维度和每个相互正确的反应之间存在差异,证明了眼球运动和屏幕记录数据在语言测试研究中应用的新方法,为基于过程的研究和对分数解释的谨慎提供了证据,并提出了测试效度及学习的个体化评估的建议。
▲ 杨承松主旨发言
金檀副教授以“阅读文本的难度调控:以‘指难针’为例”为题,围绕“阅读文本的难度调控”展开讨论,包括研究基础、应用举例与未来展望三部分:(1)研究基础部分重点介绍“阅读难度调控”“难度人工调控”与“难度机器调控”等基本概念;(2)应用举例部分以英语考试阅读文本的难度调控为例,并通过对“英语阅读分级指难针”的应用讲解,尝试将难度的“人工调控”与“机器调控”有效结合;(3)未来展望部分探索“阅读难度调控”与“阅读命题设置”之间的联系。金教授的报告为外语教师深入了解人工智能与外语教学的有机融合,从容应对人工智能给未来教育带来的机遇与挑战提供了崭新的视野,为“阅读智慧命题”的研究与实践提供建议。
▲ 金檀主旨发言
陈慧麟副教授以“语言水平测试的认知诊断改造和深度分析”为题,通过对语言水平测试建模后续的深入分析研究,发现:属性分布和总分分布划分的学生水平一致性较高;学生对属性掌握存在性别差异且属性间的难易层级不同;属性模式分布进一步验证了语言属性间关联程度较高以及通用认知诊断模型和相关检验方法对语言测试的适用性。语言测评的认知诊断改造可以优化教学和考试大纲,进一步明确考核的目的和技能,有助于提升语言测评的诊断功能。语言测试与评价专业委员会副会长上海外国语大学邹申教授主持11月1日上午的研讨会。
▲ 陈慧麟主旨发言
孟亚茹教授以“基于认知诊断的外语动态干预前沿研究”为题,将基于Vygotsky的最近发展区(ZPD)的动态评估(Dynamic Assessment,DA)中题项与属性相关联的优势和认知诊断在干预操作上的长处相结合,扬长避短,探索基于认知属性的动态评估干预模型(Attribute-based Mediation Model,AMM),以提升干预指导的可靠性和有效性。
▲ 孟亚茹主旨发言
新锐学者发言
本次研讨会特邀9位新锐学者围绕认知诊断在语言测评中的应用相关研究进行深入探讨,同时结合前沿趋势为未来的研究方向提供新的思路。
澳门大学曾云涛博士、西安交通大学董艳云副教授、浙江大学姜子芸博士、西安交通大学杜文博博士的发言围绕“认知诊断在英语学习/教学中的应用”发言。曾博士和卢秋霞副教授对英语词汇化和同源性变量进行深入研究,在用于测量中国英语学习者词汇量的包含140个条目的VST中增加了19个非词汇化词和33个同源词,并研究了影响中国大陆英语学习者习得和记忆的英语词汇特征,对未来的相关研究及英语词汇教学实践提出了建议。董艳云副教授和马晓梅教授研究了英语听力认知诊断测评的使用后果效度。根据Toulmin的论证模式,建立基于论证的效验框架,提出“英语听力认知诊断测评的使用和诊断报告对学生有益”的“后果有益”主张及三点理由。姜博士和闵尚超副教授将认知诊断模型(CDMs)应用于写作能力的诊断,根据中国英语语言能力标准(CSE)写作量表的描述参数,定义了语法知识、语篇知识、功能知识和社会语言知识四个属性,基于此对学生写作的优缺点进行了认知诊断分析。杜博士和马晓梅教授采用混合CDMs探讨了英语诊断性阅读测试中阅读属性之间的相互关系,发现混合CDMs在大多数拟合指标上的表现优于任何单一模型,可提高诊断结果的准确性。同时,补偿性和非补偿性的混合关系更接近现实,揭示了英语阅读的复杂性。研究为基于CDA的研究提供了新的趋势。组委会负责人、南昌航空大学段惠琼副教授主持10月31日下午的研讨会。
广东外语外贸大学林枝青、香港理工大学许皖栋博士、西安交通大学研究生刘银屏、上海财经大学沈瑒以及北京语言大学金英姿博士的发言围绕“”展开。林枝青对比基于EM算法和基于聚类算法在认知诊断中的应用,它们在同一数据集下诊断结果的异同,探究造成结果不一致的原因,为诊断测试的开发和验证提供了启示。许皖栋和辜向东教授结合眼动追踪和回顾式访谈对考生完成六级、雅思和托福阅读考试这三项大规模、高风险语言测试的阅读部分认知过程展开对比分析,并评估了三项阅读测试的认知效度,为试题开发者设计阅读试题、英语教师了解考试情境下的阅读行为、学习者备考和语言测试学者探究考试表现下的动态认知加工过程提供了有益参考。刘银屏和马晓梅教授在德尔菲理论的基础上,构建了英语阅读认知诊断的迭代反馈模型,尝试探索一种将Q矩阵构建过程中专家判断的主观性降到最低的方法,研究结果对准确构建Q矩阵具有参考价值。沈瑒和刘宝权副教授采用综合调查与半结构化访谈相结合的方法,从评分者的角度全面了解影响英语专业八级在线评分质量的因素,并对当前在线评分情境下的相应因素提出切实可行的改进措施。金博士将DINA模型与离合词相结合,进行了汉语作为第二语言的学习者离合词掌握模式的诊断性研究。研究结果为未来离合词测验的编制、离合词教学以及汉语教材中离合词的编排提供了一定的思路和经验。本场发言由广东外语外贸大学蔡宏文教授主持。
▲ 新锐学者发言
11月1日下午,研讨会顺利完成各项议程。语言测试与评价专业委员会秘书长蔡宏文副教授主持大会闭幕式,作闭幕致辞。蔡教授首先祝贺大会圆满成功,并向与会各方表示衷心感谢。他指出,本届研讨会主题鲜明、特色突出,各位专家深度探讨了与认知诊断和现代教育技术在语言测试中的应用的各类相关话题,其中涌现的新视角、新理念和新模式有助于国内外研究者开拓思路、探索新知。而年轻学者的加入也给语言测试研究领域注入了许多新活力,对促进语言测试研究的发展具有重要意义。最后,他再次对参会的各位专家、发言嘉宾、主持人、老师以及同学们表示衷心的感谢,希望大家未来能在语言测试领域做出更多更好的研究,对语言测试界作出更大贡献。
教研相长,闻道笃行。理论与实践的相互促进,研究与测试的紧密连接,将迎来诸多新挑战,也将激发更多新思考。研讨会最后,上海大学张新玲副教授代表中国英汉语比较研究会写作教学与研究专业委员会,宣布第二届语言测试与评价国际研讨会将于2021年10月在上海大学举办。上海大学张教授向学界各位专家老师发出诚挚邀请。届时,国内各大专家学者将齐聚上海,探讨前沿方向,分享最新成果。期待广大学者/教师踊跃参加!
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