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深度解析GORM框架：数据库连接与多数据源配置实战

深度解析GORM框架：数据库连接与多数据源配置实战

作者: 万维易源
2024-11-20
51cto
GORM框架数据库连接多数据源Getter方法init方法

摘要

本文详细介绍了如何在项目中使用GORM框架初始化数据库连接，包括关键的连接参数设置和多数据源的配置。文章强调了为每个变量提供Getter方法的重要性，这有助于简化代码。在初始化主库和从库的数据库连接时，建议在init方法中调用之前介绍的initDB方法，并使用各自的配置参数来完成初始化。

关键词

GORM框架, 数据库连接, 多数据源, Getter方法, init方法

一、GORM框架数据库连接核心概念

1.1 GORM框架简介

GORM（Go Object-Relational Mapping）是一个用于Go语言的强大且灵活的ORM框架。它旨在简化数据库操作，使开发者能够更高效地处理数据。GORM支持多种数据库，包括MySQL、PostgreSQL、SQLite等，这使得它在不同项目中具有广泛的适用性。通过GORM，开发者可以轻松地进行数据库迁移、模型定义、查询构建等操作，极大地提高了开发效率。

GORM的核心设计理念是简洁性和易用性。它提供了丰富的API，使得常见的数据库操作变得简单直观。例如，创建、读取、更新和删除（CRUD）操作可以通过几行代码轻松实现。此外，GORM还支持事务管理、预加载、回调函数等功能，这些特性使得复杂的数据操作也变得游刃有余。

1.2 数据库连接的重要性

在现代软件开发中，数据库连接是应用程序与数据存储层之间的桥梁。一个稳定且高效的数据库连接不仅能够确保数据的准确性和一致性，还能显著提升应用的性能。特别是在高并发场景下，合理的数据库连接管理和优化显得尤为重要。

GORM框架在初始化数据库连接时，提供了多种配置选项，以满足不同项目的需求。关键的连接参数设置包括数据库类型、主机地址、端口号、用户名、密码等。这些参数的正确配置是确保数据库连接成功的基础。例如，对于MySQL数据库，连接字符串可能如下所示：

dsn := "user:password@tcp(127.0.0.1:3306)/dbname?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"

在实际项目中，为了提高代码的可维护性和灵活性，建议为每个连接参数提供Getter方法。这样不仅可以简化代码，还能在需要时方便地修改配置。例如，可以定义一个配置结构体，并为其提供相应的Getter方法：

type DBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *DBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

通过这种方式，可以在初始化数据库连接时，直接调用这些Getter方法来获取配置参数，从而避免硬编码带来的维护问题。

在多数据源的场景下，GORM框架同样提供了强大的支持。通过在init方法中调用之前介绍的initDB方法，并使用各自的配置参数来完成初始化，可以轻松实现主库和从库的数据库连接。例如：

func init() {
    masterConfig := &DBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig := &DBConfig{DSN: "slave_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig.GetDSN(), "slave")
}

func initDB(dsn string, dbName string) {
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to connect database: %v", err)
    }

    // 设置数据库连接池
    sqlDB, _ := db.DB()
    sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
    sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
    sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

    // 将数据库实例注册到全局变量
    globalDB[dbName] = db
}

通过上述代码，可以清晰地看到如何在init方法中初始化主库和从库的数据库连接。这种方式不仅提高了代码的可读性和可维护性，还确保了数据库连接的稳定性和可靠性。

二、连接参数设置与配置细节

2.1 配置数据库连接参数

在使用GORM框架初始化数据库连接时，配置连接参数是至关重要的一步。这些参数不仅决定了应用程序如何与数据库进行通信，还直接影响到数据库连接的性能和稳定性。为了确保连接的顺利建立，开发者需要仔细设置每一个连接参数。

首先，最基本的连接参数包括数据库类型、主机地址、端口号、用户名和密码。这些参数通常组合成一个数据源名称（DSN），用于指定数据库的具体位置和访问凭据。例如，对于MySQL数据库，连接字符串可能如下所示：

dsn := "user:password@tcp(127.0.0.1:3306)/dbname?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"

在这个例子中，user和password分别是数据库的用户名和密码，127.0.0.1:3306是数据库服务器的主机地址和端口号，dbname是数据库的名称。此外，还有一些额外的参数，如charset=utf8mb4指定了字符集，parseTime=True表示解析时间字段，loc=Local指定了时区。

为了提高代码的可维护性和灵活性，建议为每个连接参数提供Getter方法。这样不仅可以简化代码，还能在需要时方便地修改配置。例如，可以定义一个配置结构体，并为其提供相应的Getter方法：

type DBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *DBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

通过这种方式，可以在初始化数据库连接时，直接调用这些Getter方法来获取配置参数，从而避免硬编码带来的维护问题。例如，在init方法中调用initDB方法时，可以使用以下代码：

func init() {
    masterConfig := &DBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig := &DBConfig{DSN: "slave_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig.GetDSN(), "slave")
}

2.2 不同数据库的连接配置差异

虽然GORM框架支持多种数据库，但每种数据库的连接配置参数可能会有所不同。了解这些差异有助于开发者在不同的项目中灵活选择合适的数据库，并正确配置连接参数。

MySQL

MySQL是最常用的开源关系型数据库之一。其连接字符串通常包含以下参数：

  • user：数据库用户名
  • password：数据库密码
  • host：数据库服务器的主机地址
  • port：数据库服务器的端口号
  • dbname：数据库名称
  • charset：字符集
  • parseTime：是否解析时间字段
  • loc：时区

示例连接字符串：

dsn := "user:password@tcp(127.0.0.1:3306)/dbname?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"

PostgreSQL

PostgreSQL是一种功能强大的开源对象关系型数据库系统。其连接字符串通常包含以下参数：

  • user：数据库用户名
  • password：数据库密码
  • host：数据库服务器的主机地址
  • port：数据库服务器的端口号
  • dbname：数据库名称
  • sslmode：SSL模式（例如，disable、require、verify-ca、verify-full）

示例连接字符串：

dsn := "user=postgres password=secret dbname=mydb sslmode=disable"

SQLite

SQLite是一种轻量级的关系型数据库，适用于小型项目或嵌入式系统。其连接字符串相对简单，通常只需要指定数据库文件的路径：

dsn := "./mydb.sqlite3"

其他数据库

除了上述三种常见的数据库外，GORM还支持其他一些数据库，如SQL Server、Oracle等。每种数据库的连接字符串和配置参数都有所不同，开发者需要根据具体需求进行配置。

总之，合理配置数据库连接参数是确保应用程序与数据库顺利通信的关键。通过使用GORM框架提供的丰富API和灵活配置选项，开发者可以轻松应对不同数据库的连接需求，从而提高开发效率和应用性能。

三、多数据源配置深入解析

3.1 多数据源配置的意义

在现代软件开发中，单一的数据源往往难以满足日益增长的业务需求。多数据源配置的意义在于通过分散数据负载，提高系统的可用性和性能。GORM框架在这方面提供了强大的支持，使得开发者可以轻松实现多数据源的配置和管理。

首先，多数据源配置可以显著提升系统的扩展性和可靠性。在高并发场景下，单一数据库连接可能会成为性能瓶颈。通过配置多个数据源，可以将读写操作分离，减轻主库的压力，提高整体系统的响应速度。例如，主库负责处理写操作，而从库则负责处理读操作。这种主从分离的策略不仅能够提高系统的吞吐量，还能确保数据的一致性和完整性。

其次，多数据源配置有助于实现数据冗余和备份。在实际应用中，数据的安全性和可靠性至关重要。通过配置多个数据源，可以实现数据的实时同步和备份，即使某个数据源出现故障，系统仍然可以继续运行，从而提高系统的容错能力。例如，可以配置一个主库和多个从库，当主库发生故障时，可以从库接管读写操作，确保业务的连续性。

最后，多数据源配置还可以提高系统的灵活性和可维护性。在不同的业务场景下，可能需要使用不同类型的数据源。通过配置多个数据源，可以灵活地切换和管理不同的数据库，满足不同业务模块的需求。例如，某些模块可能需要高性能的内存数据库，而另一些模块则需要稳定的关系型数据库。通过多数据源配置，可以轻松实现这种灵活的数据库管理。

3.2 主从库配置策略

在多数据源配置中，主从库配置是一种常见的策略。通过将读写操作分离，可以显著提高系统的性能和可靠性。GORM框架提供了简便的方法来实现主从库的配置，使得开发者可以轻松地管理和切换不同的数据源。

首先，主库和从库的配置需要明确区分。主库主要用于处理写操作，如插入、更新和删除数据，而从库则主要用于处理读操作，如查询数据。这种分离可以有效减少主库的负载，提高系统的响应速度。在GORM框架中，可以通过定义不同的配置结构体来实现主从库的配置。例如：

type MasterDBConfig struct {
    DSN string
}

type SlaveDBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *MasterDBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

func (c *SlaveDBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

在init方法中，可以分别调用initDB方法来初始化主库和从库的连接：

func init() {
    masterConfig := &MasterDBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig := &SlaveDBConfig{DSN: "slave_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig.GetDSN(), "slave")
}

其次，主从库的切换需要灵活且高效。在实际应用中，可能需要根据不同的业务场景动态切换数据源。GORM框架提供了多种方法来实现这一点。例如，可以通过定义全局变量来存储不同的数据库实例，并在需要时切换数据源：

var globalDB map[string]*gorm.DB

func initDB(dsn string, dbName string) {
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to connect database: %v", err)
    }

    // 设置数据库连接池
    sqlDB, _ := db.DB()
    sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
    sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
    sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

    // 将数据库实例注册到全局变量
    globalDB[dbName] = db
}

func getDB(dbName string) *gorm.DB {
    return globalDB[dbName]
}

通过这种方式，可以在业务逻辑中灵活地选择不同的数据源。例如，对于写操作，可以选择主库：

func createUser(user *User) error {
    db := getDB("master")
    return db.Create(user).Error
}

而对于读操作，可以选择从库：

func getUserByID(id int) (*User, error) {
    db := getDB("slave")
    var user User
    if err := db.First(&user, id).Error; err != nil {
        return nil, err
    }
    return &user, nil
}

总之，主从库配置策略在多数据源管理中具有重要意义。通过合理配置和灵活切换数据源，可以显著提高系统的性能和可靠性，满足不同业务场景的需求。GORM框架提供的强大支持使得这一过程变得更加简单和高效。

四、init方法与initDB方法的应用

4.1 init方法的调用时机

在GORM框架中，init方法的调用时机是非常关键的。init方法是Go语言中的一个特殊方法，它会在包被导入时自动执行。这意味着，无论何时项目启动，只要涉及到该包的使用，init方法都会被调用。因此，init方法是初始化数据库连接的理想场所。

在多数据源配置中，init方法的作用尤为突出。通过在init方法中调用initDB方法，可以确保在项目启动时，所有必要的数据库连接都已经被正确初始化。这不仅提高了代码的可读性和可维护性，还确保了数据库连接的稳定性和可靠性。

例如，假设我们有一个项目需要同时连接主库和从库，可以在init方法中进行如下配置：

func init() {
    masterConfig := &MasterDBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig := &SlaveDBConfig{DSN: "slave_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig.GetDSN(), "slave")
}

这段代码在项目启动时会自动执行，确保主库和从库的连接都被正确初始化。通过这种方式，开发者可以专注于业务逻辑的实现，而不必担心数据库连接的问题。

4.2 initDB方法的具体实现

initDB方法是初始化数据库连接的核心方法。它的主要任务是根据传入的连接字符串和数据库名称，创建并配置数据库连接。initDB方法的具体实现如下：

func initDB(dsn string, dbName string) {
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to connect database: %v", err)
    }

    // 设置数据库连接池
    sqlDB, _ := db.DB()
    sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
    sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
    sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

    // 将数据库实例注册到全局变量
    globalDB[dbName] = db
}

在这段代码中，首先使用gorm.Open方法打开数据库连接。如果连接失败，会通过log.Fatalf记录错误并终止程序。接下来，通过db.DB()方法获取底层的sql.DB实例，并设置连接池的相关参数。这些参数包括最大空闲连接数（SetMaxIdleConns）、最大打开连接数（SetMaxOpenConns）和连接的最大生命周期（SetConnMaxLifetime）。这些参数的合理设置对于提高数据库连接的性能和稳定性至关重要。

最后，将初始化好的数据库实例注册到全局变量globalDB中。globalDB是一个映射表，用于存储不同数据库实例。通过这种方式，可以在业务逻辑中灵活地选择不同的数据源。例如，对于写操作，可以选择主库：

func createUser(user *User) error {
    db := getDB("master")
    return db.Create(user).Error
}

而对于读操作，可以选择从库：

func getUserByID(id int) (*User, error) {
    db := getDB("slave")
    var user User
    if err := db.First(&user, id).Error; err != nil {
        return nil, err
    }
    return &user, nil
}

通过initDB方法的合理实现，可以确保数据库连接的初始化过程既高效又可靠。这不仅提高了代码的可读性和可维护性，还为项目的稳定运行提供了坚实的基础。

五、Getter方法在代码简化中的作用

5.1 Getter方法的定义与优势

在软件开发中，良好的代码设计不仅能够提高代码的可读性和可维护性，还能增强代码的灵活性和扩展性。GORM框架中的Getter方法正是这样一个设计模式，它通过为每个变量提供专门的获取方法，使得代码更加简洁和易于理解。

Getter方法的定义

Getter方法是一种封装机制，用于获取类或结构体中私有变量的值。在GORM框架中，通过定义Getter方法，可以将数据库连接参数等敏感信息封装起来，防止外部直接修改。例如，我们可以定义一个DBConfig结构体，并为其提供GetDSN方法：

type DBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *DBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

在这个例子中，DSN是一个私有变量，外部无法直接访问。通过GetDSN方法，可以安全地获取DSN的值，从而确保了数据的安全性和完整性。

Getter方法的优势

  1. 封装性：通过Getter方法，可以将内部数据封装起来，防止外部直接修改。这不仅提高了代码的安全性，还增强了代码的健壮性。
  2. 灵活性：Getter方法可以在获取数据时进行额外的处理，如数据验证、日志记录等。这使得代码更加灵活，能够适应不同的业务需求。
  3. 可维护性：通过统一的接口获取数据，可以简化代码的维护工作。当需要修改数据获取逻辑时，只需修改Getter方法即可，无需改动大量代码。
  4. 代码复用：Getter方法可以被多个地方复用，减少了代码重复，提高了代码的复用率。

5.2 代码简化的具体案例分析

在实际项目中，合理使用Getter方法可以显著简化代码，提高开发效率。以下是一个具体的案例分析，展示了如何通过Getter方法简化数据库连接的初始化过程。

案例背景

假设我们有一个项目需要连接多个数据库，包括主库和从库。为了确保代码的可维护性和灵活性，我们决定使用Getter方法来获取数据库连接参数。

代码实现

首先，定义一个DBConfig结构体，并为其提供GetDSN方法：

type DBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *DBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

接下来，在init方法中调用initDB方法来初始化主库和从库的连接：

func init() {
    masterConfig := &DBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig := &DBConfig{DSN: "slave_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig.GetDSN(), "slave")
}

在initDB方法中，根据传入的连接字符串和数据库名称，创建并配置数据库连接：

func initDB(dsn string, dbName string) {
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to connect database: %v", err)
    }

    // 设置数据库连接池
    sqlDB, _ := db.DB()
    sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
    sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
    sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

    // 将数据库实例注册到全局变量
    globalDB[dbName] = db
}

代码简化的效果

  1. 减少硬编码：通过使用Getter方法，避免了在代码中直接硬编码数据库连接参数。这使得代码更加灵活，便于维护。
  2. 提高可读性：通过统一的接口获取数据，代码的逻辑更加清晰，可读性更强。
  3. 增强安全性：通过封装数据库连接参数，防止外部直接修改，提高了代码的安全性。
  4. 简化调试：当需要调试数据库连接问题时，只需关注initDB方法和GetDSN方法，减少了调试的复杂度。

通过以上案例分析，我们可以看到，合理使用Getter方法不仅能够简化代码，提高开发效率，还能增强代码的安全性和可维护性。在实际项目中，开发者应充分利用这一设计模式，提升代码的质量和性能。

六、最佳实践与案例分析

6.1 实战案例分析

在实际项目中，GORM框架的多数据源配置和初始化过程不仅是一项技术挑战，更是对开发者代码设计和架构能力的考验。以下是一个具体的实战案例，展示了如何在实际项目中应用GORM框架进行多数据源配置，以及如何通过合理的设计提高代码的可读性和可维护性。

案例背景

假设我们正在开发一个大型电子商务平台，该平台需要处理大量的用户请求和数据操作。为了提高系统的性能和可靠性，我们决定采用主从库分离的策略，即主库负责处理写操作，从库负责处理读操作。此外，为了确保数据的一致性和完整性，我们还需要配置多个从库，以实现数据的实时同步和备份。

代码实现

首先，定义一个DBConfig结构体，并为其提供GetDSN方法，以便在初始化数据库连接时获取连接参数：

type DBConfig struct {
    DSN string
}

func (c *DBConfig) GetDSN() string {
    return c.DSN
}

接下来，在init方法中调用initDB方法来初始化主库和从库的连接：

func init() {
    masterConfig := &DBConfig{DSN: "master_dsn"}
    slaveConfig1 := &DBConfig{DSN: "slave1_dsn"}
    slaveConfig2 := &DBConfig{DSN: "slave2_dsn"}

    initDB(masterConfig.GetDSN(), "master")
    initDB(slaveConfig1.GetDSN(), "slave1")
    initDB(slaveConfig2.GetDSN(), "slave2")
}

在initDB方法中，根据传入的连接字符串和数据库名称，创建并配置数据库连接：

var globalDB map[string]*gorm.DB

func initDB(dsn string, dbName string) {
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to connect database: %v", err)
    }

    // 设置数据库连接池
    sqlDB, _ := db.DB()
    sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
    sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
    sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

    // 将数据库实例注册到全局变量
    globalDB[dbName] = db
}

在业务逻辑中，可以根据需要选择不同的数据源。例如，对于写操作，可以选择主库：

func createUser(user *User) error {
    db := getDB("master")
    return db.Create(user).Error
}

而对于读操作，可以选择从库：

func getUserByID(id int) (*User, error) {
    db := getDB("slave1")
    var user User
    if err := db.First(&user, id).Error; err != nil {
        return nil, err
    }
    return &user, nil
}

效果分析

通过上述代码实现，我们可以看到，合理使用GORM框架的多数据源配置和初始化方法，不仅能够显著提高系统的性能和可靠性，还能增强代码的可读性和可维护性。主从库分离的策略有效地减轻了主库的负载，提高了系统的响应速度。同时，通过为每个连接参数提供Getter方法，避免了硬编码带来的维护问题，使得代码更加灵活和安全。

6.2 最佳实践的总结与建议

在实际项目中，合理配置和管理数据库连接是确保系统性能和可靠性的关键。以下是一些最佳实践的总结与建议，帮助开发者更好地应用GORM框架进行多数据源配置和初始化。

1. 明确主从库的角色

在多数据源配置中，明确主库和从库的角色至关重要。主库主要用于处理写操作，如插入、更新和删除数据，而从库则主要用于处理读操作，如查询数据。这种分离可以有效减少主库的负载，提高系统的响应速度。在实际应用中，可以根据业务需求灵活配置多个从库，以实现数据的实时同步和备份。

2. 使用Getter方法封装连接参数

通过为每个连接参数提供Getter方法，可以避免硬编码带来的维护问题，使得代码更加灵活和安全。例如，可以定义一个DBConfig结构体，并为其提供GetDSN方法，以便在初始化数据库连接时获取连接参数。这种方式不仅提高了代码的可读性和可维护性，还增强了代码的安全性。

3. 合理设置连接池参数

在初始化数据库连接时，合理设置连接池参数对于提高数据库连接的性能和稳定性至关重要。例如，可以设置最大空闲连接数（SetMaxIdleConns）、最大打开连接数（SetMaxOpenConns）和连接的最大生命周期（SetConnMaxLifetime）。这些参数的合理设置可以有效避免连接泄漏和资源浪费，确保系统的稳定运行。

4. 灵活切换数据源

在实际应用中，可能需要根据不同的业务场景动态切换数据源。通过定义全局变量来存储不同的数据库实例，并在需要时切换数据源，可以灵活地满足不同业务模块的需求。例如，对于写操作，可以选择主库；而对于读操作，可以选择从库。这种方式不仅提高了系统的灵活性，还确保了数据的一致性和完整性。

5. 代码复用与模块化设计

在多数据源配置中，合理使用代码复用和模块化设计可以显著提高开发效率和代码质量。例如，可以将数据库连接的初始化逻辑封装在一个单独的模块中，并在多个地方复用。这种方式不仅简化了代码的维护工作，还提高了代码的复用率。

通过以上最佳实践的总结与建议，开发者可以更好地应用GORM框架进行多数据源配置和初始化，从而提高系统的性能和可靠性，满足不同业务场景的需求。希望这些经验和建议能够对广大开发者有所帮助，助力他们在实际项目中取得更好的成果。

七、总结

本文详细介绍了如何在项目中使用GORM框架初始化数据库连接，包括关键的连接参数设置和多数据源的配置。通过合理配置数据库连接参数，如数据库类型、主机地址、端口号、用户名和密码等，可以确保数据库连接的稳定性和性能。文章强调了为每个变量提供Getter方法的重要性，这不仅简化了代码，还提高了代码的可维护性和安全性。

在多数据源配置中，主从库分离的策略显著提升了系统的性能和可靠性。通过在init方法中调用initDB方法，可以确保在项目启动时，所有必要的数据库连接都已被正确初始化。此外，合理设置连接池参数，如最大空闲连接数、最大打开连接数和连接的最大生命周期，可以有效避免连接泄漏和资源浪费。

通过本文的介绍和实战案例分析，读者可以更好地理解和应用GORM框架进行多数据源配置和初始化，从而提高系统的性能和可靠性，满足不同业务场景的需求。希望这些经验和建议能够对广大开发者有所帮助，助力他们在实际项目中取得更好的成果。

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