学习卡片案例新特性接入

HarmonyOS 水果词语学习卡片------基于状态管理V2的层叠动画卡片实战指南

关键词：HarmonyOS、ArkTS、状态管理V2、@ComponentV2、Stack层叠布局、animateTo隐式动画、PanGesture拖动手势、Media Kit音频播放

适合人群：有ArkTS基础的HarmonyOS开发者，希望掌握状态管理V2迁移与高级UI交互实现

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效果

一、前言

在儿童启蒙教育类应用中，"词语学习卡片"是一种直观且高效的交互形式。本文将以水果词语学习卡片 为案例，基于 HarmonyOS 6.1 + ArkTS 平台，全面使用状态管理V2 （@ComponentV2、@Local、@Param、@Event）重构原有的V1版本，同时深入讲解 Stack层叠布局 、animateTo隐式动画 、PanGesture拖动手势 和Media Kit音频播放四大核心能力的实战应用。

通过本文，你将学会：

• 如何使用状态管理V2构建可维护的组件化架构
• 如何用Stack + offset + zIndex实现卡片层叠效果
• 如何用PanGesture + animateTo打造丝滑的卡片切换动画
• 如何用Media Kit的AVPlayer播放rawfile音频资源
• V1状态管理到V2的完整迁移对照表

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二、环境准备

工具/SDK	版本要求
DevEco Studio	6.1 Release 及以上
HarmonyOS SDK	API 22 及以上
运行设备	手机 / 平板 / 模拟器（横屏模式）

创建项目时选择 Empty Ability 模板，语言选择 ArkTS。

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三、项目架构设计

3.1 目录结构

entry/src/main/
├── ets/
│   ├── constants/
│   │   └── CommonConstants.ets      # 公共常量（尺寸、比例）
│   ├── entryability/
│   │   └── EntryAbility.ets          # Ability入口，沉浸式窗口配置
│   ├── model/
│   │   └── FruitCardModel.ets        # 水果数据模型 + 数据源
│   ├── pages/
│   │   ├── MainPage.ets              # 主页面（@Entry + @ComponentV2）
│   │   └── SwiperStackComponent.ets  # 层叠卡片组件（核心交互）
│   └── utils/
│       └── MediaPlayer.ets           # Media Kit音频播放封装
├── resources/
│   ├── base/
│   │   ├── element/
│   │   │   ├── color.json            # 主题色定义
│   │   │   └── string.json           # 字符串资源
│   │   ├── media/                    # 图片资源
│   │   │   ├── apple.png               # 苹果
│   │   │   ├── banana.png             # 香蕉
│   │   │   ├── watermelon.png         # 西瓜
│   │   │   ├── orange.png             # 橙子
│   │   │   ├── grape.png              # 葡萄
│   │   │   ├── strawberry.png         # 草莓
│   │   │   ├── peach.png              # 桃子
│   │   │   ├── pear.png               # 梨
│   │   │   ├── cherry.png             # 樱桃
│   │   │   ├── chinese_pronunciation.png
│   │   │   └── english_pronunciation.png
│   │   └── profile/
│   │       └── main_pages.json       # 页面路由注册
│   ├── dark/element/color.json       # 深色模式颜色
│   └── rawfile/                      # 音频原始文件
│       ├── apple.mp3 / appleChinese.mp3
│       ├── banana.mp3 / bananaChinese.mp3
│       ├── watermelon.mp3 / watermelonChinese.mp3
│       ├── orange.mp3 / orangeChinese.mp3
│       ├── grape.mp3 / grapeChinese.mp3
│       ├── strawberry.mp3 / strawberryChinese.mp3
│       ├── peach.mp3 / peachChinese.mp3
│       ├── pear.mp3 / pearChinese.mp3
│       └── cherry.mp3 / cherryChinese.mp3
└── module.json5                      # 模块配置（横屏、设备类型）

3.2 模块职责划分

模块	职责
FruitCardModel	定义数据接口 FruitCardModel 和静态数据源 FRUITS_DATA
CommonConstants	集中管理布局尺寸常量
MediaPlayer	基于Media Kit AVPlayer的单例音频播放器
MainPage	页面入口，管理当前卡片索引状态，组装子组件
SwiperStackComponent	核心交互组件，实现层叠渲染、手势识别、动画驱动

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四、核心知识点详解

4.1 状态管理V2：从@State到@Local

HarmonyOS 6.1 推出的状态管理V2提供了更精确、更类型安全的状态管理方案。核心装饰器对照如下：

V1 装饰器	V2 装饰器	说明
@Component	@ComponentV2	组件声明
@State	@Local	组件自身响应式状态
@Prop	@Param	父→子单向同步
@Link	@Param + @Event	父子双向通信（拆分为读+写）
@Provide	@Provider	跨层级状态提供
@Consume	@Consumer	跨层级状态消费
@Watch	@Monitor	属性变化监听
computed getter	@Computed	派生计算属性

关键设计思想 ：V2 将V1中@Link的"双向绑定"拆分为 @Param（读）+ @Event（写），数据流向更加清晰明确，符合单向数据流的最佳实践。

4.2 Stack层叠布局

Stack是ArkUI中的层叠容器，子组件按照zIndex值从下到上堆叠。本项目利用Stack实现多张卡片的前后层叠效果：

Stack() {
  ForEach(this.swiperData, (item, index) => {
    // 卡片内容
  })
}
.alignContent(Alignment.Center)

每张卡片通过以下属性控制视觉层级：

• offset({ x })：水平偏移，当前卡片居中，左右相邻卡片分别偏移±127vp
• zIndex：层级深度，越靠近当前卡片zIndex越高
• blur(12)：非当前卡片添加模糊效果，突出焦点

4.3 animateTo隐式动画

animateTo是ArkUI提供的隐式动画API，在闭包中修改状态变量，框架自动为受影响的UI属性生成平滑过渡动画：

this.getUIContext().animateTo({
  duration: 300,  // 动画时长300ms
}, () => {
  this.onIndexChange(newIndex);  // 修改索引，触发卡片位移动画
});

注意 ：在V2组件中，必须通过 this.getUIContext().animateTo() 调用，不能直接使用全局 animateTo()。

4.4 PanGesture拖动手势

PanGesture用于识别拖动手势，配合direction参数可限定拖动方向：

.gesture(
  PanGesture({ direction: PanDirection.Horizontal })
    .onActionStart((event: GestureEvent) => {
      // event.offsetX < 0 表示向左滑动
      this.startAnimation(event.offsetX < 0, 300);
    })
)

4.5 Media Kit音频播放

Media Kit 提供的 AVPlayer 是HarmonyOS推荐的音视频播放器。本项目使用它播放 rawfile 目录下的 mp3 音频：

import { media } from '@kit.MediaKit';

// 创建播放器
let avPlayer = await media.createAVPlayer();

// 通过文件描述符设置音频源
let fileDescriptor = context.resourceManager.getRawFdSync('apple.mp3');
avPlayer.fdSrc = {
  fd: fileDescriptor.fd,
  offset: fileDescriptor.offset,
  length: fileDescriptor.length
};

AVPlayer 的状态机流程：idle → initialized → prepared → playing → completed → stopped → idle

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五、分步实现

Step 1：项目配置------module.json5

在module.json5中设置横屏模式和设备类型支持：

{
  "module": {
    "name": "entry",
    "type": "entry",
    "deviceTypes": ["phone", "tablet", "2in1"],
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility",
        "srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ets",
        "orientation": "landscape",  // 横屏模式
        "icon": "$media:layered_image",
        "label": "$string:EntryAbility_label",
        // ...
      }
    ]
  }
}

Step 2：沉浸式窗口配置------EntryAbility.ets

在onWindowStageCreate中实现全屏沉浸式布局，并将安全区域高度存入AppStorage：

import { window } from '@kit.ArkUI';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage): void {
  // 隐藏系统状态栏和导航栏
  windowStage.getMainWindowSync().setWindowSystemBarEnable([]);

  let windowClass: window.Window = windowStage.getMainWindowSync();

  // 设置全屏布局
  windowClass.setWindowLayoutFullScreen(true);

  // 获取并存储安全区域高度
  let avoidArea = windowClass.getWindowAvoidArea(window.AvoidAreaType.TYPE_SYSTEM);
  AppStorage.setOrCreate('topRectHeight', avoidArea.topRect.height);

  avoidArea = windowClass.getWindowAvoidArea(window.AvoidAreaType.TYPE_NAVIGATION_INDICATOR);
  AppStorage.setOrCreate('bottomRectHeight', avoidArea.bottomRect.height);

  // 加载主页面
  windowStage.loadContent('pages/MainPage');
}

Step 3：数据模型设计------FruitCardModel.ets

定义水果卡片的数据接口和静态数据源：

/**
 * 水果卡片数据接口
 */
export interface FruitCardModel {
  id: number;
  image: Resource;
  pinyin: string;
  chineseName: string;
  englishName: string;
  chineseAudioUrl: string;
  englishAudioUrl: string;
}

/**
 * 水果数据源：9种常见水果
 * 苹果、香蕉、西瓜、橙子、葡萄、草莓、桃子、梨、樱桃
 */
export const FRUITS_DATA: FruitCardModel[] = [
  { id: 1, image: $r('app.media.apple'), pinyin: 'píng guǒ', chineseName: '苹  果', englishName: 'Apple', ... },
  { id: 2, image: $r('app.media.banana'), pinyin: 'xiāng jiāo', chineseName: '香  蕉', englishName: 'Banana', ... },
  { id: 3, image: $r('app.media.watermelon'), pinyin: 'xī guā', chineseName: '西  瓜', englishName: 'Watermelon', ... },
  { id: 4, image: $r('app.media.orange'), pinyin: 'chéng zi', chineseName: '橙  子', englishName: 'Orange', ... },
  { id: 5, image: $r('app.media.grape'), pinyin: 'pú tao', chineseName: '葡  萄', englishName: 'Grape', ... },
  { id: 6, image: $r('app.media.strawberry'), pinyin: 'cǎo méi', chineseName: '草  莓', englishName: 'Strawberry', ... },
  { id: 7, image: $r('app.media.peach'), pinyin: 'táo zi', chineseName: '桃  子', englishName: 'Peach', ... },
  { id: 8, image: $r('app.media.pear'), pinyin: 'lí', chineseName: '梨', englishName: 'Pear', ... },
  { id: 9, image: $r('app.media.cherry'), pinyin: 'yīng tao', chineseName: '樱  桃', englishName: 'Cherry', ... },
];

设计说明 ：数据模型使用interface而非class，因为水果数据在运行期间不会动态修改，无需响应式追踪。这是V2开发中的一个重要优化思路------只为真正需要变化的数据添加状态装饰器。

Step 4：音频播放工具类------MediaPlayer.ets

MediaPlayer是基于Media Kit AVPlayer封装的单例播放器，核心设计：

export default class MediaPlayer {
  private static instance: MediaPlayer | null;
  public avPlayer: media.AVPlayer | null = null;
  public static audioUrl: string = '';
  public static isPlaying: boolean = false;

  public static async getInstance(): Promise<MediaPlayer> {
    if (!MediaPlayer.instance) {
      MediaPlayer.instance = new MediaPlayer();
    }
    return MediaPlayer.instance;
  }

  public async getAVPlayer(context: common.UIAbilityContext): Promise<media.AVPlayer> {
    if (!this.avPlayer) {
      this.avPlayer = await media.createAVPlayer();
      this.setupCallbacks(this.avPlayer, context);
    }
    return this.avPlayer;
  }
}

关键逻辑在 setupCallbacks 中监听 stateChange 事件，实现自动化的状态流转：

idle（设置fdSrc）→ initialized（自动prepare）→ prepared（自动play）→ playing

Step 5：层叠卡片组件------SwiperStackComponent.ets（核心）

这是整个项目最核心的组件，集中体现了V2状态管理、Stack布局、手势识别和动画的综合运用。

5.1 V2状态声明

@ComponentV2
export struct SwiperStackComponent {
  // V2: @Param 替代 V1的 @Prop（父→子单向同步）
  @Param currentIndex: number = 0;
  @Param swiperData: FruitCardModel[] = [];

  // V2: @Event 替代 V1的回调prop（子→父事件通知）
  @Event onIndexChange: (value: number) => void = () => {};

  private halfCount: number = Math.floor(FRUITS_DATA.length / 2);
  private uiContext = this.getUIContext();
  private context = this.getUIContext().getHostContext() as common.UIAbilityContext;
}

V1→V2 关键变化 ：原来V1中@Link currentIndex既读又写，V2拆分为@Param（读）和@Event（写），数据流向一目了然。

5.2 卡片位置计算

/** 计算图片层级系数：当前=0，左=-1，右=1 */
getImgCoefficients(index: number): number {
  const coefficient: number = this.currentIndex - index;
  const tempCoefficient: number = Math.abs(coefficient);
  if (tempCoefficient <= this.halfCount) {
    return coefficient;
  }
  // 环形排列：超出半圈范围的卡片需要折返计算
  const dataLength: number = this.swiperData.length;
  let tempOffset: number = dataLength - tempCoefficient;
  if (tempOffset <= this.halfCount) {
    return coefficient > 0 ? -tempOffset : tempOffset;
  }
  return 0;
}

/** 计算水平偏移：当前卡片0，左右相邻±127vp */
getOffSetX(index: number): number {
  let offsetIndex = this.getImgCoefficients(index);
  return Math.abs(offsetIndex) === 1 ? -127 * offsetIndex : 0;
}

5.3 动画驱动切换

startAnimation(isLeft: boolean, duration: number): void {
  this.uiContext.animateTo({ duration }, () => {
    let dataLength = this.swiperData.length;
    let tempIndex = isLeft
      ? this.currentIndex + 1
      : this.currentIndex - 1 + dataLength;
    // 通过@Event通知父组件更新@Local currentIndex
    this.onIndexChange(tempIndex % dataLength);
  });
}

执行流程 ：PanGesture触发 → startAnimation() → animateTo闭包中调用onIndexChange → 父组件@Local currentIndex更新 → 新值通过@Param回流到子组件 → 卡片offset/zIndex/blur变化产生动画。

5.4 Stack渲染结构

build() {
  Column() {
    Stack() {
      ForEach(this.swiperData, (item: FruitCardModel, index: number) => {
        Column({ space: (index !== this.currentIndex ? 10 : 20) }) {
          // 图片 + 拼音 + 中文名 + 英文名
          // 中文发音按钮 + 英文发音按钮 + 序号
        }
        .offset({ x: this.getOffSetX(index) })
        .blur(index !== this.currentIndex ? 12 : 0)
        .zIndex(/* 层级计算 */)
        .width(CommonConstants.LARGE_WIDTH)
        .height(index !== this.currentIndex ? 240 : 340);
      }, (item: FruitCardModel, index: number) => item.id.toString());
    }
    .gesture(
      PanGesture({ direction: PanDirection.Horizontal })
        .onActionStart((event: GestureEvent) => {
          this.startAnimation(event.offsetX < 0, 300);
        })
    )
    .alignContent(Alignment.Center);
  }
}

重要 ：ForEach必须提供稳定的keyGenerator，这里使用item.id.toString()作为唯一键值，确保列表渲染性能最优。

Step 6：主页面组装------MainPage.ets

@Entry
@ComponentV2
struct MainPage {
  @Local currentIndex: number = 0;
  @Local topRectHeight: number = 0;
  private uiContext = this.getUIContext();

  aboutToAppear(): void {
    // @StorageProp 不兼容 @ComponentV2，改用 AppStorage.get() 手动读取
    let topHeight = AppStorage.get<number>('topRectHeight');
    if (topHeight !== undefined) {
      this.topRectHeight = topHeight;
    }
  }

  build() {
    Flex({ direction: FlexDirection.Row }) {
      SwiperStackComponent({
        currentIndex: this.currentIndex,
        swiperData: FRUITS_DATA,
        onIndexChange: (value: number) => {
          this.currentIndex = value;
        }
      });
    }
    .safeAreaPadding({ top: this.uiContext.px2vp(this.topRectHeight) })
    .height('100%')
    .width('100%')
    .backgroundColor($r('app.color.orange'));
  }
}

重要提示 ：@StorageProp 和 @StorageLink 是V1专属装饰器，不兼容 @ComponentV2 。在V2组件中，需要通过 @Local + AppStorage.get() 在 aboutToAppear() 中手动读取全局存储值。

V2模式下的父子数据流：

MainPage (@Local currentIndex)
    │
    ├── 读取方向 ──→ SwiperStackComponent (@Param currentIndex)
    │
    └── 写入方向 ←── SwiperStackComponent (@Event onIndexChange)

Step 7：资源配置

color.json（base）：

{
  "color": [
    { "name": "orange", "value": "#FFB74D" },
    { "name": "dark_orange", "value": "#E65100" },
    { "name": "blue", "value": "#0A59F7" }
  ]
}

color.json（dark）：深色模式自动适配：

{
  "color": [
    { "name": "orange", "value": "#FF8F00" },
    { "name": "dark_orange", "value": "#BF360C" },
    { "name": "blue", "value": "#448AFF" }
  ]
}

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六、V1 vs V2 完整对照表

以下是在本项目中实际发生的V1→V2迁移对照：

位置	V1写法	V2写法	变化原因
组件声明	@Component	@ComponentV2	V2组件装饰器
页面入口	@Entry @Component	@Entry @ComponentV2	同上
页面状态	@State currentIndex: number = 0	@Local currentIndex: number = 0	V2局部状态
父→子数据	@Prop swiperData: CardsModel[]	@Param swiperData: FruitCardModel[]	V2单向参数
父子双向	@Link currentIndex: number	@Param currentIndex + @Event onIndexChange	V2拆分读写
修改索引	this.currentIndex = newIndex	this.onIndexChange(newIndex)	通过事件通知父组件
AppStorage	@StorageProp('key')	@Local + AppStorage.get() 在 aboutToAppear 中读取	@StorageProp不兼容V2

为什么V2要拆分@Link？

V1的@Link同时承担读和写的职责，违反了单向数据流原则。V2将其拆分：

• @Param：子组件只能读取父组件传来的值，不能直接修改
• @Event：子组件通过事件机制请求父组件修改值

这种设计让数据流向变得可预测 、可追踪，极大降低了状态管理的复杂度。

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七、关键代码深度解析

7.1 环形卡片排列算法

本项目的卡片排列是一个环形队列模型。以3张卡片为例：

索引:  0    1    2
位置: 当前  右边  左边（环形回绕）

getImgCoefficients的核心思路是：

1. 计算当前索引与目标索引的差值 coefficient
2. 如果差值的绝对值 ≤ 半圈数（halfCount），直接返回差值作为层级系数
3. 否则进行环形折返计算：dataLength - |coefficient| 得到环形另一侧的距离

这个算法保证了无论多少张卡片，始终只有当前卡片和左右相邻卡片可见，其余卡片zIndex=0被遮挡。

7.2 animateTo + @Event 的协同时序

用户左滑
  └─→ PanGesture.onActionStart
       └─→ startAnimation(isLeft=true, 300)
            └─→ animateTo({ duration: 300 })
                 └─→ this.onIndexChange(1)  // 通知父组件
                      └─→ MainPage: this.currentIndex = 1  // @Local更新
                           └─→ SwiperStackComponent: @Param currentIndex = 1  // 回流
                                └─→ 每张卡片的offset/zIndex/blur重新计算
                                     └─→ 框架生成300ms平滑过渡动画

7.3 MediaPlayer状态机自动流转

当设置fdSrc时，AVPlayer的状态机自动流转，无需手动调用prepare()和play()：

// stateChange回调中的自动流转逻辑
case 'idle':
  if (MediaPlayer.audioUrl !== '') {
    avPlayer.fdSrc = avFileDescriptor;  // idle → initialized
  }
  break;
case 'initialized':
  avPlayer.prepare();                   // initialized → prepared
  break;
case 'prepared':
  avPlayer.play();                      // prepared → playing
  break;

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八、资源文件准备清单

在正式运行前，需要准备以下资源文件：

目录	文件名	说明
resources/base/media/	apple.png	苹果图片（建议 1024×1024px 儿童插画）
resources/base/media/	banana.png	香蕉图片
resources/base/media/	watermelon.png	西瓜图片
resources/base/media/	orange.png	橙子图片
resources/base/media/	grape.png	葡萄图片
resources/base/media/	strawberry.png	草莓图片
resources/base/media/	peach.png	桃子图片
resources/base/media/	pear.png	梨图片
resources/base/media/	cherry.png	樱桃图片
resources/base/media/	chinese_pronunciation.png	中文发音按钮图标
resources/base/media/	english_pronunciation.png	英文发音按钮图标
resources/rawfile/	apple.mp3	"Apple"英文发音
resources/rawfile/	appleChinese.mp3	"苹果"中文发音
resources/rawfile/	banana.mp3 / bananaChinese.mp3	香蕉发音
resources/rawfile/	watermelon.mp3 / watermelonChinese.mp3	西瓜发音
resources/rawfile/	orange.mp3 / orangeChinese.mp3	橙子发音
resources/rawfile/	grape.mp3 / grapeChinese.mp3	葡萄发音
resources/rawfile/	strawberry.mp3 / strawberryChinese.mp3	草莓发音
resources/rawfile/	peach.mp3 / peachChinese.mp3	桃子发音
resources/rawfile/	pear.mp3 / pearChinese.mp3	梨发音
resources/rawfile/	cherry.mp3 / cherryChinese.mp3	樱桃发音

提示 ：音频文件可使用微软 Edge TTS 免费生成，中文语音用 zh-CN-XiaoxiaoNeural，英文语音用 en-US-JennyNeural。图片可从免费图标网站下载或使用 AI 生成。

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九、总结与扩展

9.1 技术要点回顾

1. 状态管理V2 ：@ComponentV2 + @Local + @Param + @Event 构建了清晰的数据流
2. Stack层叠布局 ：通过offset、zIndex、blur三重属性控制卡片视觉层级
3. animateTo动画：闭包内修改状态，框架自动插值生成平滑过渡
4. PanGesture手势 ：PanDirection.Horizontal限定水平拖动，event.offsetX判断方向
5. Media Kit音频 ：AVPlayer + fdSrc + 状态机回调实现自动化播放

9.2 扩展建议

• 增加水果种类 ：在FRUITS_DATA中追加数据即可，环形排列算法自动适配
• 添加翻转动画 ：点击卡片使用rotate+animateTo展示背面详细信息
• 学习进度记录 ：使用@Provider/@Consumer跨组件共享已学/未学状态
• 发音高亮效果：播放音频时同步高亮对应的发音按钮
• 适配竖屏模式 ：通过断点检测（@StorageProp('breakpoint')）切换横竖屏布局

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网站下载或使用 AI 生成。

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九、总结与扩展

9.1 技术要点回顾

1. 状态管理V2 ：@ComponentV2 + @Local + @Param + @Event 构建了清晰的数据流
2. Stack层叠布局 ：通过offset、zIndex、blur三重属性控制卡片视觉层级
3. animateTo动画：闭包内修改状态，框架自动插值生成平滑过渡
4. PanGesture手势 ：PanDirection.Horizontal限定水平拖动，event.offsetX判断方向
5. Media Kit音频 ：AVPlayer + fdSrc + 状态机回调实现自动化播放

9.2 扩展建议

• 增加水果种类 ：在FRUITS_DATA中追加数据即可，环形排列算法自动适配
• 添加翻转动画 ：点击卡片使用rotate+animateTo展示背面详细信息
• 学习进度记录 ：使用@Provider/@Consumer跨组件共享已学/未学状态
• 发音高亮效果：播放音频时同步高亮对应的发音按钮
• 适配竖屏模式 ：通过断点检测（@StorageProp('breakpoint')）切换横竖屏布局

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