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PHPExcel库深度解析：PHP开发者的Excel读写利器

PHPExcel库深度解析：PHP开发者的Excel读写利器

作者: 万维易源
2024-11-18
csdn
PHPExcelExcel读写PHP开发数据处理性能优化

摘要

本文是一份全面的PHPExcel库指南，旨在帮助PHP开发者轻松实现Excel文件的读写操作，无需依赖外部软件。文章将逐步讲解PHPExcel库的安装过程、如何创建和读取Excel文件、以及如何进行数据写入和处理，包括但不限于合并单元格、管理工作表、数据验证和性能优化等高级功能。PHPExcel支持.xls和.xlsx两种格式，提供了一系列丰富的API接口，并包含了内存和性能优化的技巧，非常适合需要进行数据导入导出操作的开发者使用。

关键词

PHPExcel, Excel读写, PHP开发, 数据处理, 性能优化

一、一级目录1：PHPExcel库的安装与基础

1.1 PHPExcel库的安装与配置

在开始使用PHPExcel库之前，首先需要确保你的开发环境已经正确配置。PHPExcel是一个纯PHP编写的库，因此只需要一个支持PHP的服务器即可。以下是详细的安装步骤：

  1. 下载PHPExcel库：
    • 你可以从PHPExcel的官方GitHub仓库下载最新版本的库文件。访问 PHPExcel GitHub 并点击“Clone or download”按钮，选择“Download ZIP”下载压缩包。
    • 另一种更方便的方法是使用Composer，这是一个PHP的依赖管理工具。在命令行中运行以下命令： 
      composer require phpoffice/phpexcel
  2. 引入PHPExcel库：
    • 如果你是通过下载ZIP文件的方式获取的PHPExcel库，需要将解压后的文件夹放置在你的项目目录中，并在代码中引入相应的类文件。例如： 
      require_once 'path/to/PHPExcel/Classes/PHPExcel.php';
    • 如果你是通过Composer安装的，Composer会自动处理依赖关系，你只需要在代码中使用以下语句引入PHPExcel： 
      require 'vendor/autoload.php';
  3. 配置PHPExcel：
    • 在使用PHPExcel之前，建议设置一些基本的配置选项，以优化性能和内存使用。例如，可以设置缓存机制来减少内存占用： 
      PHPExcel_Settings::setCacheStorageMethod(PHPExcel_CachedObjectStorageFactory::cache_to_phpTemp);

1.2 PHPExcel库的基本使用方法

安装并配置好PHPExcel后，接下来就可以开始使用它来创建和读取Excel文件了。以下是一些基本的使用方法：

  1. 创建一个新的Excel文件：
    • 使用PHPExcel类创建一个新的Excel对象： 
      $objPHPExcel = new PHPExcel();
    • 设置工作表的标题： 
      $objPHPExcel->getActiveSheet()->setTitle('Sheet1');
  2. 写入数据：
    • 向单元格中写入数据： 
      $objPHPExcel->getActiveSheet()->setCellValue('A1', 'Hello World!');
    • 写入多行数据： 
      $data = [
    ['Name', 'Age', 'City'],
    ['Alice', 25, 'New York'],
    ['Bob', 30, 'Los Angeles']
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($data, null, 'A1');
  3. 保存Excel文件：
    • 使用PHPExcel_Writer_Excel2007或PHPExcel_Writer_Excel5类将Excel对象保存为文件： 
      $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
$objWriter->save('example.xlsx');
  4. 读取Excel文件：
    • 使用PHPExcel_IOFactory类加载现有的Excel文件： 
      $objPHPExcel = PHPExcel_IOFactory::load('example.xlsx');
    • 读取特定单元格的数据： 
      $value = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getCell('A1')->getValue();
echo $value; // 输出: Hello World!

1.3 支持的Excel文件格式介绍

PHPExcel库支持两种主要的Excel文件格式：.xls 和 .xlsx。这两种格式各有特点，适用于不同的场景。

  1. .xls 格式：
    • .xls 是Microsoft Excel 97-2003版本使用的二进制文件格式。这种格式的文件体积较小，但功能相对有限。
    • 使用PHPExcel读写.xls文件时，需要使用PHPExcel_Writer_Excel5类： 
      $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel5');
$objWriter->save('example.xls');
  2. .xlsx 格式：
    • .xlsx 是Microsoft Excel 2007及更高版本使用的基于XML的文件格式。这种格式的文件功能更强大，支持更多的特性，如图表、公式等。
    • 使用PHPExcel读写.xlsx文件时，需要使用PHPExcel_Writer_Excel2007类： 
      $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
$objWriter->save('example.xlsx');

通过了解这两种文件格式的特点，开发者可以根据实际需求选择合适的格式进行数据处理。无论是简单的数据导入导出，还是复杂的报表生成，PHPExcel都能提供强大的支持。

二、一级目录2：创建和读取Excel文件

2.1 创建一个新的Excel文件

在日常的开发工作中，创建一个新的Excel文件是常见的任务之一。使用PHPExcel库，这一过程变得简单而高效。以下是一个详细的步骤说明，帮助你快速上手：

  1. 初始化PHPExcel对象：
    首先，你需要创建一个新的PHPExcel对象。这可以通过调用PHPExcel类的构造函数来实现：
    $objPHPExcel = new PHPExcel();
  2. 设置工作表的标题：
    每个工作簿可以包含多个工作表，每个工作表都有一个默认的标题。你可以通过以下代码设置工作表的标题：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->setTitle('Sheet1');
  3. 写入数据：
    接下来，你可以向单元格中写入数据。这可以通过setCellValue方法实现：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->setCellValue('A1', 'Hello World!');

    如果你需要写入多行数据，可以使用fromArray方法，这将大大提高效率：
    $data = [
    ['Name', 'Age', 'City'],
    ['Alice', 25, 'New York'],
    ['Bob', 30, 'Los Angeles']
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($data, null, 'A1');
  4. 保存Excel文件：
    最后，你需要将Excel对象保存为文件。这可以通过PHPExcel_IOFactory类的createWriter方法实现：
    $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
$objWriter->save('example.xlsx');

通过以上步骤，你就可以轻松地创建一个新的Excel文件，并将其保存到指定的路径。这一过程不仅简单，而且非常灵活，适合各种数据处理需求。

2.2 读取已有的Excel文件

除了创建新的Excel文件，读取已有的Excel文件也是开发中常见的任务。使用PHPExcel库，你可以轻松地加载和读取现有的Excel文件。以下是一个详细的步骤说明：

  1. 加载Excel文件：
    首先，你需要使用PHPExcel_IOFactory类的load方法加载现有的Excel文件：
    $objPHPExcel = PHPExcel_IOFactory::load('example.xlsx');
  2. 读取特定单元格的数据：
    加载文件后，你可以通过getCell方法读取特定单元格的数据：
    $value = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getCell('A1')->getValue();
echo $value; // 输出: Hello World!
  3. 读取多行数据：
    如果你需要读取多行数据，可以使用循环遍历工作表中的单元格：
    $highestRow = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getHighestRow();
$highestColumn = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getHighestColumn();

for ($row = 1; $row <= $highestRow; $row++) {
    $rowData = [];
    for ($col = 'A'; $col <= $highestColumn; $col++) {
        $cellValue = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getCell($col . $row)->getValue();
        $rowData[] = $cellValue;
    }
    print_r($rowData);
}

通过以上步骤，你可以轻松地读取已有的Excel文件，并提取所需的数据。这一过程不仅高效，而且非常灵活，适合各种数据处理需求。

2.3 文件读写中的常见问题与解决方法

在使用PHPExcel库进行文件读写的过程中，可能会遇到一些常见的问题。以下是一些典型的问题及其解决方法，帮助你在开发过程中更加顺利：

  1. 内存溢出问题：
    当处理大型Excel文件时，可能会遇到内存溢出的问题。为了解决这个问题，可以使用缓存机制来减少内存占用。例如，可以设置缓存机制为cache_to_phpTemp：
    PHPExcel_Settings::setCacheStorageMethod(PHPExcel_CachedObjectStorageFactory::cache_to_phpTemp);
  2. 文件格式不匹配问题：
    如果你在读写文件时遇到格式不匹配的问题，可以检查文件的扩展名是否正确。例如，如果你尝试读取一个.xlsx文件，但使用的是Excel5类，就会导致格式不匹配。正确的做法是：
    $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
  3. 数据类型转换问题：
    在读取Excel文件时，某些单元格的数据类型可能不符合预期。例如，日期可能被读取为浮点数。为了解决这个问题，可以在读取数据时进行类型转换：
    $dateValue = PHPExcel_Shared_Date::ExcelToPHP($objPHPExcel->getActiveSheet()->getCell('A1')->getValue());
echo date('Y-m-d', $dateValue);
  4. 性能优化：
    对于大规模数据处理，性能优化是非常重要的。可以考虑以下几点：
    • 批量写入数据：使用fromArray方法批量写入数据，而不是逐个单元格写入。
    • 减少不必要的计算：避免在循环中进行复杂的计算，尽量将计算移到循环外部。
    • 使用缓存：如前所述，使用缓存机制可以显著减少内存占用。

通过以上方法，你可以有效地解决文件读写中的一些常见问题，提高开发效率和代码质量。希望这些技巧能帮助你在使用PHPExcel库时更加得心应手。

三、一级目录3：数据写入与处理技巧

3.1 单元格数据的写入

在使用PHPExcel库进行Excel文件的创建和读取时，单元格数据的写入是最基本也是最常用的操作之一。通过灵活运用PHPExcel提供的API，开发者可以轻松地将各种类型的数据写入到Excel文件中。以下是一些常见的数据写入方法及其应用场景：

  1. 单个单元格写入：
    使用setCellValue方法可以向单个单元格中写入数据。例如，向A1单元格写入字符串"Hello World!"：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->setCellValue('A1', 'Hello World!');
  2. 批量数据写入：
    对于大量数据的写入，使用fromArray方法可以显著提高效率。例如，将一个二维数组写入到Excel文件中：
    $data = [
    ['Name', 'Age', 'City'],
    ['Alice', 25, 'New York'],
    ['Bob', 30, 'Los Angeles']
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($data, null, 'A1');
  3. 写入不同类型的数据：
    PHPExcel支持多种数据类型的写入，包括字符串、数字、日期等。例如，写入日期数据：
    $date = PHPExcel_Shared_Date::PHPToExcel(strtotime('2023-10-01'));
$objPHPExcel->getActiveSheet()->setCellValue('A1', $date);

通过这些方法，开发者可以灵活地将各种数据写入到Excel文件中，满足不同业务场景的需求。无论是简单的文本数据，还是复杂的日期和公式，PHPExcel都能提供强大的支持。

3.2 合并单元格与格式设置

在创建Excel文件时，合并单元格和设置单元格格式是常见的需求。通过这些操作，可以使表格更加美观和易读。以下是一些常用的合并单元格和格式设置方法：

  1. 合并单元格：
    使用mergeCells方法可以将多个单元格合并成一个。例如，将A1到C1单元格合并：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->mergeCells('A1:C1');
  2. 设置单元格样式：
    PHPExcel提供了丰富的样式设置功能，包括字体、背景色、边框等。例如，设置A1单元格的字体颜色为红色：
    $styleArray = [
    'font' => [
        'color' => ['argb' => 'FF0000']
    ]
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->getStyle('A1')->applyFromArray($styleArray);
  3. 设置单元格对齐方式：
    通过设置单元格的对齐方式，可以使表格内容更加整齐。例如，将A1单元格的内容居中对齐：
    $styleArray = [
    'alignment' => [
        'horizontal' => \PHPExcel_Style_Alignment::HORIZONTAL_CENTER
    ]
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->getStyle('A1')->applyFromArray($styleArray);

通过这些方法，开发者可以轻松地实现单元格的合并和格式设置，使生成的Excel文件更加专业和美观。无论是制作报表还是数据分析，这些功能都能大大提升用户体验。

3.3 数据验证与错误处理

在处理Excel文件时，数据验证和错误处理是确保数据准确性和完整性的关键步骤。通过合理的设计和实现，可以有效避免数据错误和异常情况的发生。以下是一些常用的数据验证和错误处理方法：

  1. 数据验证：
    使用setDataValidation方法可以为单元格设置数据验证规则。例如，设置A1单元格只能输入整数：
    $objValidation = $objPHPExcel->getActiveSheet()->getCell('A1')->getDataValidation();
$objValidation->setType(\PHPExcel_Cell_DataValidation::TYPE_WHOLE);
$objValidation->setErrorStyle(\PHPExcel_Cell_DataValidation::STYLE_STOP);
$objValidation->setShowInputMessage(true);
$objValidation->setShowErrorMessage(true);
$objValidation->setErrorTitle('输入错误');
$objValidation->setError('请输入一个整数。');
  2. 错误处理：
    在读写Excel文件时，可能会遇到各种异常情况，如文件不存在、格式不匹配等。通过捕获异常并进行处理，可以提高代码的健壮性。例如，捕获文件读取异常：
    try {
    $objPHPExcel = PHPExcel_IOFactory::load('example.xlsx');
} catch (Exception $e) {
    echo '文件读取失败：' . $e->getMessage();
}
  3. 性能优化：
    对于大规模数据处理，性能优化是非常重要的。可以考虑以下几点：
    • 批量写入数据：使用fromArray方法批量写入数据，而不是逐个单元格写入。
    • 减少不必要的计算：避免在循环中进行复杂的计算，尽量将计算移到循环外部。
    • 使用缓存：如前所述，使用缓存机制可以显著减少内存占用。

通过这些方法，开发者可以有效地进行数据验证和错误处理，确保生成的Excel文件准确无误。同时，合理的性能优化措施也能提高代码的执行效率，提升用户体验。希望这些技巧能帮助你在使用PHPExcel库时更加得心应手。

四、一级目录4：管理工作表的进阶操作

4.1 添加和删除工作表

在使用PHPExcel库进行Excel文件操作时，添加和删除工作表是常见的需求之一。通过灵活运用PHPExcel提供的API，开发者可以轻松地管理多个工作表，从而更好地组织和展示数据。以下是一些具体的实现方法：

  1. 添加新的工作表：
    使用createSheet方法可以创建一个新的工作表。例如，创建一个名为“Sheet2”的新工作表：
    $objPHPExcel->createSheet();
$objPHPExcel->getActiveSheet()->setTitle('Sheet2');
  2. 删除现有工作表：
    使用removeSheetByIndex方法可以删除指定索引的工作表。例如，删除索引为1的工作表（即第二个工作表）：
    $objPHPExcel->removeSheetByIndex(1);
  3. 设置活动工作表：
    在操作多个工作表时，需要指定当前活动的工作表。使用setActiveSheetIndex方法可以设置活动工作表。例如，将第一个工作表设为活动工作表：
    $objPHPExcel->setActiveSheetIndex(0);

通过这些方法，开发者可以灵活地管理Excel文件中的多个工作表，从而更好地组织和展示数据。无论是创建新的工作表，还是删除不再需要的工作表，PHPExcel都提供了简单而强大的API支持。

4.2 工作表的复制和移动

在处理复杂的Excel文件时，复制和移动工作表是常见的需求。通过这些操作，可以快速地复用现有的数据和格式，提高开发效率。以下是一些具体的方法：

  1. 复制工作表：
    使用copy方法可以复制一个工作表。例如，复制第一个工作表并命名为“Sheet3”：
    $objPHPExcel->getActiveSheet(0)->copy();
$objPHPExcel->getActiveSheet()->setTitle('Sheet3');
  2. 移动工作表：
    使用moveSheet方法可以移动工作表的位置。例如，将第二个工作表移动到第一个位置：
    $objPHPExcel->moveSheet(1, 0);
  3. 复制和移动的组合操作：
    在实际开发中，经常需要结合复制和移动操作来实现复杂的需求。例如，复制第一个工作表并将其移动到第三个位置：
    $objPHPExcel->getActiveSheet(0)->copy();
$objPHPExcel->getActiveSheet()->setTitle('Sheet4');
$objPHPExcel->moveSheet(1, 2);

通过这些方法，开发者可以高效地管理和操作多个工作表，从而更好地满足业务需求。无论是简单的复制操作，还是复杂的移动和重组，PHPExcel都提供了强大的支持。

4.3 工作表的保护与共享

在处理敏感数据时，保护工作表和共享权限是确保数据安全的重要步骤。通过合理设置工作表的保护和共享，可以防止未经授权的修改和访问。以下是一些具体的方法：

  1. 保护工作表：
    使用protectCells方法可以保护工作表中的单元格，防止用户修改。例如，保护A1到C1单元格：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->protectCells('A1:C1', 'password');
  2. 设置工作表密码：
    使用setSheetState方法可以设置工作表的保护状态，并指定密码。例如，设置工作表为受保护状态并指定密码：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->setSheetState(PHPExcel_Worksheet::SHEETSTATE_PROTECTED, 'password');
  3. 共享工作表：
    使用setSharedFormula方法可以设置共享公式，允许多个单元格使用同一个公式。例如，设置A1到C1单元格共享同一个公式：
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->setSharedFormula('A1:C1', '=SUM(A1:C1)');

通过这些方法，开发者可以有效地保护工作表中的数据，防止未经授权的修改和访问。无论是简单的单元格保护，还是复杂的共享公式设置，PHPExcel都提供了丰富的功能支持。希望这些技巧能帮助你在使用PHPExcel库时更加得心应手，确保数据的安全和完整性。

五、一级目录5：性能优化与内存管理

5.1 PHPExcel的性能优化技巧

在使用PHPExcel库进行Excel文件操作时，性能优化是确保应用高效运行的关键。无论是创建、读取还是处理大量数据，合理的性能优化措施都能显著提升应用的响应速度和用户体验。以下是一些实用的性能优化技巧：

  1. 批量写入数据：
    批量写入数据可以显著减少I/O操作次数，提高写入效率。使用fromArray方法将多行数据一次性写入Excel文件，而不是逐个单元格写入。例如：
    $data = [
    ['Name', 'Age', 'City'],
    ['Alice', 25, 'New York'],
    ['Bob', 30, 'Los Angeles']
];
$objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($data, null, 'A1');
  2. 减少不必要的计算：
    在处理大量数据时，避免在循环中进行复杂的计算。尽量将计算移到循环外部，减少重复计算。例如，如果需要计算某个字段的总和，可以在循环外部进行：
    $total = array_sum(array_column($data, 'Age'));
  3. 使用缓存机制：
    PHPExcel提供了多种缓存机制，可以显著减少内存占用。例如，使用cache_to_phpTemp缓存机制：
    PHPExcel_Settings::setCacheStorageMethod(PHPExcel_CachedObjectStorageFactory::cache_to_phpTemp);
  4. 优化文件读取：
    在读取大型Excel文件时，可以使用流式读取方式，减少内存占用。例如，使用PHPExcel_Reader_IReader接口：
    $reader = PHPExcel_IOFactory::createReader('Excel2007');
$reader->setReadDataOnly(true);
$objPHPExcel = $reader->load('example.xlsx');

5.2 内存管理的最佳实践

在处理大型Excel文件时，内存管理尤为重要。不当的内存管理可能导致内存溢出，影响应用的稳定性和性能。以下是一些内存管理的最佳实践：

  1. 使用缓存机制：
    如前所述，使用缓存机制可以显著减少内存占用。选择合适的缓存机制，根据实际需求调整缓存大小。例如，使用cache_to_sqlite缓存机制：
    PHPExcel_Settings::setCacheStorageMethod(PHPExcel_CachedObjectStorageFactory::cache_to_sqlite);
  2. 及时释放资源：
    在完成文件读写操作后，及时释放资源，避免内存泄漏。例如，使用unset释放不再需要的对象：
    unset($objPHPExcel);
  3. 分批处理数据：
    对于非常大的数据集，可以采用分批处理的方式，每次只处理一部分数据，减少内存占用。例如，每次处理1000行数据：
    $batchSize = 1000;
for ($i = 0; $i < count($data); $i += $batchSize) {
    $batch = array_slice($data, $i, $batchSize);
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($batch, null, 'A1');
    // 保存文件
    $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
    $objWriter->save('example.xlsx');
}
  4. 优化数据结构：
    使用合适的数据结构可以减少内存占用。例如，使用关联数组而不是对象数组存储数据：
    $data = [
    ['name' => 'Alice', 'age' => 25, 'city' => 'New York'],
    ['name' => 'Bob', 'age' => 30, 'city' => 'Los Angeles']
];

5.3 处理大数据量的策略

在处理大数据量时，合理的策略可以显著提升应用的性能和稳定性。以下是一些处理大数据量的有效策略：

  1. 分块处理：
    将大数据集分成多个小块进行处理，可以显著减少内存占用和提高处理速度。例如，每次处理1000行数据：
    $batchSize = 1000;
for ($i = 0; $i < count($data); $i += $batchSize) {
    $batch = array_slice($data, $i, $batchSize);
    $objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($batch, null, 'A1');
    // 保存文件
    $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
    $objWriter->save('example.xlsx');
}
  2. 使用流式读取：
    对于非常大的文件，使用流式读取方式可以显著减少内存占用。例如，使用PHPExcel_Reader_IReader接口：
    $reader = PHPExcel_IOFactory::createReader('Excel2007');
$reader->setReadDataOnly(true);
$objPHPExcel = $reader->load('example.xlsx');
  3. 并行处理：
    利用多线程或多进程技术，可以并行处理大数据量，显著提高处理速度。例如，使用PHP的pthreads扩展：
    class DataProcessor extends Thread {
    private $data;

    public function __construct($data) {
        $this->data = $data;
    }

    public function run() {
        $objPHPExcel = new PHPExcel();
        $objPHPExcel->getActiveSheet()->fromArray($this->data, null, 'A1');
        $objWriter = PHPExcel_IOFactory::createWriter($objPHPExcel, 'Excel2007');
        $objWriter->save('example.xlsx');
    }
}

$threads = [];
foreach (array_chunk($data, 1000) as $chunk) {
    $thread = new DataProcessor($chunk);
    $thread->start();
    $threads[] = $thread;
}

foreach ($threads as $thread) {
    $thread->join();
}
  4. 优化数据库查询：
    如果数据来源于数据库，优化数据库查询可以显著提高数据处理速度。例如，使用索引、分页查询等技术：
    $sql = "SELECT * FROM data LIMIT 1000 OFFSET 0";
$result = $pdo->query($sql);
$data = $result->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);

通过以上策略，开发者可以有效地处理大数据量，确保应用的高性能和稳定性。希望这些技巧能帮助你在使用PHPExcel库时更加得心应手，提升开发效率和用户体验。

六、总结

本文全面介绍了PHPExcel库的使用方法，从安装配置到创建和读取Excel文件，再到数据写入与处理技巧，以及管理工作表的进阶操作和性能优化。通过详细的操作步骤和示例代码，帮助PHP开发者轻松实现Excel文件的读写操作，无需依赖外部软件。PHPExcel支持.xls和.xlsx两种格式，提供了一系列丰富的API接口，并包含了内存和性能优化的技巧，非常适合需要进行数据导入导出操作的开发者使用。无论是在日常的数据处理任务中，还是在复杂的报表生成和数据分析中，PHPExcel都能提供强大的支持，帮助开发者提高工作效率和代码质量。希望本文的内容能为PHP开发者在使用PHPExcel库时提供有价值的参考和指导。

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