Recoilで非同期データを効果的に管理する方法:useRecoilCallbackの実例解説

React開発において、非同期データ管理は特に重要な課題です。従来、非同期処理の実装にはReduxやContext APIなどが使用されてきましたが、これらは時に複雑な設計を伴うことがあります。Recoilは、新しいアプローチとして登場し、より簡潔かつ柔軟な状態管理を提供します。特に、useRecoilCallbackを活用することで、非同期データの管理が直感的に行えるようになります。本記事では、Recoilを用いた非同期データ管理の基本から、useRecoilCallbackの具体的な活用例までを分かりやすく解説し、あなたのReactプロジェクトに即座に役立つ知識を提供します。

目次

Recoilの概要と非同期データ管理の重要性


Recoilは、Reactのために設計された状態管理ライブラリで、軽量かつ強力なツールです。Reactのコンポーネント構造に自然に溶け込み、シンプルなAPIでありながら強力な機能を提供します。その中でも、非同期データ管理はRecoilの大きな特徴の一つです。

Recoilの特徴


Recoilは、以下のような特徴を持っています:

  • グローバルとローカルのシームレスな状態管理:コンポーネントツリー全体の状態管理を簡単に実現。
  • 選択子(Selector)を使った派生状態の作成:計算済みの状態や非同期データの取得が可能。
  • 効率的な更新と再レンダリング制御:最小限のレンダリングでパフォーマンスを向上。

非同期データ管理の重要性


非同期データ(例:APIから取得するリソース)は、モダンなWebアプリケーションの基盤となる部分です。非同期データ管理には以下のような課題が伴います:

  • 状態の一貫性を保つ:複数の非同期呼び出しが混在する場合でも、アプリ全体で状態を正確に反映する必要があります。
  • 効率的なデータ取得とキャッシュ:同じデータを複数回取得しないよう、効率的にキャッシュを活用する必要があります。
  • エラーハンドリング:ネットワークエラーやサーバーエラーへの対応が不可欠です。

Recoilは、これらの課題を解決するために強力なツールセットを提供し、Reactアプリケーションでの非同期データ管理をシンプルかつ強力なものにします。

useRecoilCallbackの基本構造


useRecoilCallbackは、Recoilが提供するフックの一つで、非同期処理を含む複雑なロジックを管理するのに役立ちます。このフックを利用することで、Recoilの状態(AtomやSelector)を効率的に更新しながら、コールバック関数の形で再利用可能なロジックを構築できます。

useRecoilCallbackの基本構文


以下がuseRecoilCallbackの基本的な構文です:

const callback = useRecoilCallback(({ snapshot, set }) => async (args) => {
  // snapshot: 現在のRecoil状態を取得
  // set: AtomやSelectorの状態を更新
  const currentState = snapshot.getLoadable(someAtom).contents;

  // 非同期処理を実行
  const result = await fetchData(args);

  // 状態の更新
  set(someAtom, result);
});

主要な引数と機能

  1. snapshot
    現在のRecoil状態のスナップショットを表します。スナップショットを使用することで、現在のAtomやSelectorの状態を読み取ることができます。
  2. set関数
    AtomやSelectorの値を更新します。非同期処理後に結果を状態として反映する際に使用されます。
  3. 非同期処理
    useRecoilCallbackの中では非同期関数を定義でき、API呼び出しや他の非同期ロジックを組み込むことが可能です。

useRecoilCallbackの役割

  • 状態更新を含む非同期処理をカプセル化して再利用可能なコールバック関数を作成する。
  • コンポーネントの中に複雑な非同期ロジックを埋め込むことを避け、コードの見通しを良くする。
  • Recoilの状態操作とReactのレンダリングプロセスを分離し、パフォーマンスを向上させる。

この基本的な構造を理解することで、useRecoilCallbackの活用方法を具体的にイメージできるようになります。次節では、非同期データを取り扱う際の課題とその解決策について解説します。

非同期データを取り扱う場合の課題


非同期データの取り扱いは、Webアプリケーション開発において避けて通れない重要な部分です。しかし、非同期処理には特有の課題が伴います。Recoilはこれらの課題に対処するための柔軟な仕組みを提供しています。

一般的な課題

  1. 状態の競合
    非同期処理が複数同時に実行される場合、意図しない順序で状態が更新され、アプリケーションの状態が不整合になる可能性があります。
  2. 無駄なデータ取得
    同じデータを何度も取得してしまうことで、APIサーバーへの負担が増大し、パフォーマンスが低下します。
  3. エラーハンドリングの複雑さ
    ネットワークエラーやレスポンスエラーに対する適切な処理を実装しないと、アプリケーションが予期しない動作をする可能性があります。
  4. スピナーやローディング表示の管理
    非同期処理の進捗状況をユーザーに正確に伝えるためには、ローディング状態を明確に管理する必要があります。

Recoilでの解決策

  1. スナップショットでの状態管理
    useRecoilCallbackのsnapshotを活用することで、非同期処理の途中でも現在の状態を安全に読み取ることができます。これにより、状態の競合を防ぎます。
  2. キャッシュ機能
    RecoilのSelectorやuseRecoilCallbackで、キャッシュを活用する設計を取り入れることで、不要なデータ取得を削減できます。
  3. エラーハンドリングの一元化
    useRecoilCallbackを使い、非同期処理のロジックを集中管理することで、エラーハンドリングを一元化できます。これにより、エラー処理の漏れを防ぎます。
  4. ローディング状態の管理
    Atomを使ってローディング状態を管理することで、非同期処理中のUI更新を簡潔に行えます。

実際の利用ケース


Recoilを使用することで、非同期データの取り扱いに伴う課題を以下のように解決できます:

  • 複数の非同期API呼び出しを1つのスコープで統合し、状態を効率的に更新する。
  • ローディング状態やエラー状態を個別に管理し、ユーザー体験を向上させる。

次のセクションでは、Recoilでの非同期データ管理を実際のコード例を用いて解説します。

非同期データを取り扱う場合の課題


非同期データの取り扱いは、Webアプリケーション開発において避けて通れない重要な部分です。しかし、非同期処理には特有の課題が伴います。Recoilはこれらの課題に対処するための柔軟な仕組みを提供しています。

一般的な課題

  1. 状態の競合
    非同期処理が複数同時に実行される場合、意図しない順序で状態が更新され、アプリケーションの状態が不整合になる可能性があります。
  2. 無駄なデータ取得
    同じデータを何度も取得してしまうことで、APIサーバーへの負担が増大し、パフォーマンスが低下します。
  3. エラーハンドリングの複雑さ
    ネットワークエラーやレスポンスエラーに対する適切な処理を実装しないと、アプリケーションが予期しない動作をする可能性があります。
  4. スピナーやローディング表示の管理
    非同期処理の進捗状況をユーザーに正確に伝えるためには、ローディング状態を明確に管理する必要があります。

Recoilでの解決策

  1. スナップショットでの状態管理
    useRecoilCallbackのsnapshotを活用することで、非同期処理の途中でも現在の状態を安全に読み取ることができます。これにより、状態の競合を防ぎます。
  2. キャッシュ機能
    RecoilのSelectorやuseRecoilCallbackで、キャッシュを活用する設計を取り入れることで、不要なデータ取得を削減できます。
  3. エラーハンドリングの一元化
    useRecoilCallbackを使い、非同期処理のロジックを集中管理することで、エラーハンドリングを一元化できます。これにより、エラー処理の漏れを防ぎます。
  4. ローディング状態の管理
    Atomを使ってローディング状態を管理することで、非同期処理中のUI更新を簡潔に行えます。

実際の利用ケース


Recoilを使用することで、非同期データの取り扱いに伴う課題を以下のように解決できます:

  • 複数の非同期API呼び出しを1つのスコープで統合し、状態を効率的に更新する。
  • ローディング状態やエラー状態を個別に管理し、ユーザー体験を向上させる。

次のセクションでは、Recoilでの非同期データ管理を実際のコード例を用いて解説します。

実際のコード例:基本的なAPIデータ取得


RecoilとuseRecoilCallbackを使用して、基本的なAPIデータ取得の方法を具体的に示します。このセクションでは、APIからのデータ取得とRecoilの状態管理を組み合わせた実例を紹介します。

前提条件


この例では、以下の要素を前提としています:

  • Recoilをプロジェクトに導入済み。
  • APIエンドポイントが提供するデータをAtomで管理する。
  • useRecoilCallbackで非同期処理を実装する。

コード例

まず、Atomを定義します。これにより、取得したデータを状態として保持します。

import { atom } from 'recoil';

// Atomの定義
export const dataAtom = atom({
  key: 'dataAtom', // 一意のキー
  default: [], // 初期値
});

次に、useRecoilCallbackを使用して非同期データ取得ロジックを実装します。

import { useRecoilCallback } from 'recoil';
import { dataAtom } from './atoms';

export function useFetchData() {
  return useRecoilCallback(({ set }) => async () => {
    try {
      // API呼び出し
      const response = await fetch('https://api.example.com/data');
      const data = await response.json();

      // 状態の更新
      set(dataAtom, data);
    } catch (error) {
      console.error('データ取得中にエラーが発生しました:', error);
    }
  });
}

コンポーネントでuseFetchDataを利用してデータを取得します。

import React, { useEffect } from 'react';
import { useRecoilValue } from 'recoil';
import { dataAtom } from './atoms';
import { useFetchData } from './hooks';

function DataFetchingComponent() {
  const fetchData = useFetchData();
  const data = useRecoilValue(dataAtom);

  useEffect(() => {
    // コンポーネントのマウント時にデータを取得
    fetchData();
  }, [fetchData]);

  return (
    <div>
      <h2>取得データ</h2>
      {data.length > 0 ? (
        <ul>
          {data.map((item, index) => (
            <li key={index}>{item.name}</li>
          ))}
        </ul>
      ) : (
        <p>データを読み込み中...</p>
      )}
    </div>
  );
}

export default DataFetchingComponent;

コード解説

  1. Atomでの状態管理
    dataAtomを定義し、非同期で取得したデータを保存します。
  2. useRecoilCallbackで非同期ロジックを実装
    非同期処理(API呼び出し)をuseRecoilCallbackでラップし、状態管理ロジックをカプセル化します。
  3. 非同期処理の実行
    useEffectを使用してコンポーネントのマウント時にfetchDataを実行し、データを取得します。

このコード例は、非同期データをRecoilで管理する際の基本的なパターンを示しています。次のセクションでは、このロジックをさらに発展させた応用例を紹介します。

非同期処理とRecoilの組み合わせによる応用例


Recoilの力を活用すれば、複数の非同期データを統合的に管理し、複雑なデータフローを簡潔に構築することが可能です。このセクションでは、複数のAPIからデータを取得して統合する応用例を紹介します。

複数の非同期データの統合


以下の例では、2つの異なるAPIエンドポイントからデータを取得し、それらを統合して表示するアプローチを示します。

コード例

まず、2つのAtomを定義します。

import { atom } from 'recoil';

// 1つ目のAPIデータを保存するAtom
export const firstDataAtom = atom({
  key: 'firstDataAtom',
  default: [],
});

// 2つ目のAPIデータを保存するAtom
export const secondDataAtom = atom({
  key: 'secondDataAtom',
  default: [],
});

次に、useRecoilCallbackを利用して、複数の非同期データを取得し、統合します。

import { useRecoilCallback } from 'recoil';
import { firstDataAtom, secondDataAtom } from './atoms';

export function useFetchMultipleData() {
  return useRecoilCallback(({ set }) => async () => {
    try {
      // 1つ目のAPI呼び出し
      const [response1, response2] = await Promise.all([
        fetch('https://api.example.com/endpoint1'),
        fetch('https://api.example.com/endpoint2'),
      ]);

      const [data1, data2] = await Promise.all([
        response1.json(),
        response2.json(),
      ]);

      // Atomにデータを設定
      set(firstDataAtom, data1);
      set(secondDataAtom, data2);
    } catch (error) {
      console.error('データ取得中にエラーが発生しました:', error);
    }
  });
}

コンポーネントで統合されたデータを表示します。

import React, { useEffect } from 'react';
import { useRecoilValue } from 'recoil';
import { firstDataAtom, secondDataAtom } from './atoms';
import { useFetchMultipleData } from './hooks';

function CombinedDataComponent() {
  const fetchMultipleData = useFetchMultipleData();
  const firstData = useRecoilValue(firstDataAtom);
  const secondData = useRecoilValue(secondDataAtom);

  useEffect(() => {
    // マウント時にデータ取得
    fetchMultipleData();
  }, [fetchMultipleData]);

  return (
    <div>
      <h2>統合データ</h2>
      <h3>データセット1</h3>
      <ul>
        {firstData.map((item, index) => (
          <li key={index}>{item.name}</li>
        ))}
      </ul>
      <h3>データセット2</h3>
      <ul>
        {secondData.map((item, index) => (
          <li key={index}>{item.title}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default CombinedDataComponent;

コード解説

  1. 複数のAPI呼び出しを並列実行
    Promise.allを使用して、2つのAPIを並列に呼び出し、効率的にデータを取得します。
  2. それぞれのデータを専用のAtomに保存
    取得したデータをfirstDataAtomsecondDataAtomにそれぞれ保存します。
  3. 統合されたデータの表示
    各Atomからデータを読み取り、コンポーネント内で統合して表示します。

このアプローチの利点

  • 並列非同期処理によりパフォーマンスを向上。
  • 各データセットを独立して管理することで、状態の追跡と更新が簡単。
  • Recoilの力を借りて、UIロジックとデータ管理を分離し、コードの可読性を向上。

この応用例を元に、さらなる高度な非同期データフローを構築する基盤を学ぶことができます。次節では、エラーハンドリングとデバッグに焦点を当てた解説を行います。

エラーハンドリングとデバッグのポイント


非同期処理では、ネットワークエラーや予期しないサーバー応答が発生することが避けられません。そのため、Recoilを使用して非同期データを管理する際には、エラーハンドリングとデバッグの仕組みを適切に設計することが重要です。

エラーハンドリングの設計

  1. エラーステートをAtomで管理
    エラー状態を管理する専用のAtomを用意することで、エラー情報を明確に扱うことができます。
import { atom } from 'recoil';

export const errorAtom = atom({
  key: 'errorAtom',
  default: null, // 初期値はエラーなし
});
  1. useRecoilCallbackでエラーをキャッチ
    非同期処理の中でエラーをキャッチし、エラーステートに反映させます。
import { useRecoilCallback } from 'recoil';
import { errorAtom } from './atoms';

export function useFetchDataWithErrorHandling() {
  return useRecoilCallback(({ set }) => async () => {
    try {
      const response = await fetch('https://api.example.com/data');
      if (!response.ok) {
        throw new Error(`サーバーエラー: ${response.status}`);
      }
      const data = await response.json();
      // 状態を更新(例として別のAtomにデータを保存)
      set(dataAtom, data);
      // エラーをリセット
      set(errorAtom, null);
    } catch (error) {
      console.error('エラーが発生しました:', error);
      set(errorAtom, error.message); // エラーメッセージを保存
    }
  });
}

エラー表示の実装


エラー状態をReactコンポーネントで読み取り、ユーザーに表示します。

import React, { useEffect } from 'react';
import { useRecoilValue } from 'recoil';
import { errorAtom, dataAtom } from './atoms';
import { useFetchDataWithErrorHandling } from './hooks';

function ErrorHandlingComponent() {
  const fetchData = useFetchDataWithErrorHandling();
  const error = useRecoilValue(errorAtom);
  const data = useRecoilValue(dataAtom);

  useEffect(() => {
    fetchData();
  }, [fetchData]);

  return (
    <div>
      <h2>データ表示</h2>
      {error ? (
        <p style={{ color: 'red' }}>エラー: {error}</p>
      ) : (
        <ul>
          {data.map((item, index) => (
            <li key={index}>{item.name}</li>
          ))}
        </ul>
      )}
    </div>
  );
}

export default ErrorHandlingComponent;

デバッグのポイント

  1. スナップショットを利用した状態の確認
    Recoilのスナップショットを活用して、現在の状態や過去の変更履歴をデバッグツールで確認できます。
  2. コンソールログの活用
    非同期処理の各段階でログを出力し、エラーの発生場所を特定します。
  3. Recoil DevToolsを使用
    Recoil専用のデバッグツールを導入することで、状態の変更やエラー発生箇所を視覚的に追跡できます。
// デバッグツールのインストール(例)
import { RecoilRoot } from 'recoil';
import { DebugObserver } from './DebugObserver'; // デバッグ用コンポーネント

function App() {
  return (
    <RecoilRoot>
      <DebugObserver />
      <ErrorHandlingComponent />
    </RecoilRoot>
  );
}

エラーハンドリングの利点

  • ユーザー体験の向上:エラー内容を正確に表示することで、ユーザーが問題を認識できる。
  • コードの信頼性向上:予期しない状況に対処しやすくなる。
  • 開発者の効率化:デバッグとエラー修正のプロセスがスムーズになる。

このように、Recoilを用いたエラーハンドリングは、非同期データ管理の堅牢性とユーザー体験を大きく向上させます。次節では、キャッシュ管理を通じて非同期処理の効率化を図る方法を解説します。

useRecoilCallbackを使ったキャッシュ管理の実装


キャッシュ管理は、非同期処理の効率を最大化する重要な要素です。同じデータを何度も取得することを避け、アプリケーションのパフォーマンスとユーザー体験を向上させることができます。ここでは、Recoilを活用してキャッシュ機能を実装する方法を解説します。

キャッシュ管理の基本アイデア

  1. キャッシュ用のAtomを定義
    データを取得済みかどうかを確認するためのフラグやデータ自体をAtomに保存します。
  2. キャッシュを確認してからAPI呼び出し
    API呼び出しを行う前に、キャッシュにデータが存在するか確認します。
  3. キャッシュの更新
    新しいデータを取得した場合、キャッシュを最新の状態に更新します。

コード例

以下は、キャッシュ管理を実装した例です。

import { atom } from 'recoil';

// キャッシュ用のAtom
export const cacheAtom = atom({
  key: 'cacheAtom',
  default: null, // 初期値はデータなし
});

次に、キャッシュを利用した非同期処理をuseRecoilCallbackで実装します。

import { useRecoilCallback } from 'recoil';
import { cacheAtom } from './atoms';

export function useFetchWithCache() {
  return useRecoilCallback(({ snapshot, set }) => async () => {
    const cache = snapshot.getLoadable(cacheAtom).contents;

    // キャッシュが存在する場合は再取得をスキップ
    if (cache) {
      console.log('キャッシュを使用します:', cache);
      return cache;
    }

    try {
      console.log('APIからデータを取得します...');
      const response = await fetch('https://api.example.com/data');
      const data = await response.json();

      // キャッシュを更新
      set(cacheAtom, data);

      return data;
    } catch (error) {
      console.error('データ取得中にエラーが発生しました:', error);
      throw error;
    }
  });
}

コンポーネントでキャッシュ管理を活用します。

import React, { useEffect, useState } from 'react';
import { useFetchWithCache } from './hooks';

function CacheExampleComponent() {
  const fetchWithCache = useFetchWithCache();
  const [data, setData] = useState(null);

  useEffect(() => {
    // データを取得
    fetchWithCache().then(setData).catch(console.error);
  }, [fetchWithCache]);

  return (
    <div>
      <h2>キャッシュ管理によるデータ取得</h2>
      {data ? (
        <ul>
          {data.map((item, index) => (
            <li key={index}>{item.name}</li>
          ))}
        </ul>
      ) : (
        <p>データを読み込み中...</p>
      )}
    </div>
  );
}

export default CacheExampleComponent;

コード解説

  1. キャッシュの確認
    snapshot.getLoadableを使い、キャッシュの有無を確認します。キャッシュが存在する場合は新たなAPI呼び出しを避けます。
  2. キャッシュの更新
    新しいデータを取得した際には、set関数を使ってキャッシュを更新します。
  3. コンポーネントでの使用
    キャッシュ管理を組み込んだデータ取得ロジックを簡単に再利用できます。

キャッシュ管理の利点

  • パフォーマンス向上:同じデータの取得を繰り返さず、API呼び出しを最小化。
  • 迅速なレスポンス:キャッシュされたデータをすぐに利用可能。
  • コードの再利用性:キャッシュロジックを1箇所で管理し、複数のコンポーネントで共有可能。

このように、Recoilを利用したキャッシュ管理は、アプリケーションの効率を向上させる強力な手段となります。次のセクションでは、useRecoilCallbackを活用した複雑なデータフローの構築方法を解説します。

useRecoilCallbackを活用した複雑なデータフローの構築


大規模なReactアプリケーションでは、複数の非同期データの依存関係や処理順序を管理する必要があります。useRecoilCallbackは、その柔軟性を活かして複雑なデータフローを直感的に構築するのに適しています。このセクションでは、依存関係を持つ非同期処理を含むデータフローの具体例を紹介します。

シナリオ


次のようなシナリオを考えます:

  1. ユーザー情報をAPIから取得する。
  2. ユーザーIDをもとに関連するデータ(投稿リスト)を取得する。
  3. 両方のデータを統合してUIに表示する。

コード例

Step 1: Atomの定義

import { atom } from 'recoil';

// ユーザー情報のAtom
export const userAtom = atom({
  key: 'userAtom',
  default: null,
});

// 投稿リストのAtom
export const postsAtom = atom({
  key: 'postsAtom',
  default: [],
});

Step 2: useRecoilCallbackでデータフローを構築

import { useRecoilCallback } from 'recoil';
import { userAtom, postsAtom } from './atoms';

export function useFetchUserAndPosts() {
  return useRecoilCallback(({ snapshot, set }) => async (userId) => {
    try {
      // ユーザー情報を取得
      const userResponse = await fetch(`https://api.example.com/users/${userId}`);
      const user = await userResponse.json();
      set(userAtom, user);

      // ユーザーIDを使用して投稿リストを取得
      const postsResponse = await fetch(`https://api.example.com/users/${userId}/posts`);
      const posts = await postsResponse.json();
      set(postsAtom, posts);

      console.log('データフローが完了しました');
    } catch (error) {
      console.error('データフロー中にエラーが発生しました:', error);
    }
  });
}

Step 3: コンポーネントでデータフローを使用

import React, { useEffect } from 'react';
import { useRecoilValue } from 'recoil';
import { userAtom, postsAtom } from './atoms';
import { useFetchUserAndPosts } from './hooks';

function UserAndPostsComponent({ userId }) {
  const fetchUserAndPosts = useFetchUserAndPosts();
  const user = useRecoilValue(userAtom);
  const posts = useRecoilValue(postsAtom);

  useEffect(() => {
    // データフローを開始
    fetchUserAndPosts(userId);
  }, [fetchUserAndPosts, userId]);

  return (
    <div>
      <h2>ユーザー情報と投稿</h2>
      {user ? (
        <div>
          <h3>{user.name}</h3>
          <p>Email: {user.email}</p>
        </div>
      ) : (
        <p>ユーザー情報を読み込み中...</p>
      )}
      <h3>投稿一覧</h3>
      {posts.length > 0 ? (
        <ul>
          {posts.map((post, index) => (
            <li key={index}>{post.title}</li>
          ))}
        </ul>
      ) : (
        <p>投稿を読み込み中...</p>
      )}
    </div>
  );
}

export default UserAndPostsComponent;

コード解説

  1. データ依存関係の管理
    useRecoilCallbackを使用することで、ユーザー情報と投稿データの取得順序をシンプルに記述できます。
  2. 非同期処理の分離
    データ取得ロジックをカプセル化して再利用可能にすることで、コードの可読性と再利用性を向上。
  3. 状態の統合
    各データセットを個別のAtomで管理し、複雑なデータフローの柔軟な制御を可能にします。

複雑なデータフロー構築の利点

  • スケーラビリティ:新しいデータ依存関係を簡単に追加可能。
  • エラー分離:エラーが発生した非同期処理のみ切り分けて対処可能。
  • 状態の透明性:データフロー全体の状態を視覚的に追跡できる。

このように、useRecoilCallbackを活用することで、複雑な非同期データフローを直感的かつ効率的に構築できます。次のセクションでは、これまでの内容を簡潔にまとめます。

まとめ


本記事では、Recoilを活用した非同期データ管理の基本から応用までを詳しく解説しました。useRecoilCallbackを用いることで、非同期処理の課題を克服し、複雑なデータフローを効率的に管理できる方法を学びました。

具体的には、基本的なAPIデータ取得、キャッシュ管理、エラーハンドリング、そして複雑なデータフローの構築を例を挙げて説明しました。これにより、Recoilを使用したReactアプリケーションの状態管理が一層強力で柔軟になることが理解できたでしょう。

Recoilの強みは、シンプルなAPIでありながら、非同期処理や依存関係を直感的に扱える点です。この記事を参考に、あなたのプロジェクトにRecoilを取り入れ、非同期データ管理を効率化してください。

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