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TechParty 2011 in Tokyo RIA アーキテクチャ研究会 尾上 雅則
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Agenda ０．自己紹介 １．５分で振り返るMVVMパターン ２．Livetの紹介 ３．Livetとメモリリーク ４．Livetライブラリのそのほかの機能 おまけ．LivetとフルMVVM ５．まとめとお願い
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０．自己紹介 尾上 雅則(おのうえ まさのり) 27歳 フリーランス MVVMer。他にWindowsForms/ASP.NET/SQL Server/Windows Serverなど Blog - the sea of fertility(http://ugaya40.net)http://ugaya40.net Twitter - @ugaya40@ugaya40
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MVVMパターンが何故WPF/Silverlightに必要なのかの復習
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightのコレクションコントロール WPF/Silverlightのコレクションコントロールは仮想 化が徹底されている。 ListBox/ListView
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightのコレクションコントロール WPF/Silverlightのコレクションコントロールは仮想 化が徹底されている。 TreeView 展開するまで やはり子のインスタンス が無い！ 展開するまで やはり子のインスタンス が無い！
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightのコレクションコントロール WPF/Silverlightのコレクションコントロールは仮想 化が徹底されている。 ListBox/ListViewその２
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightのコレクションコントロール じゃあどうする？ → データバインドで全て解決 各項目に対応するような 表示用のデータバインド用オブジェクト があれば全てデータバインドで解決でき る (チェック状態などもboolとして持つ) むしろ他のアプローチじゃ解決できない!
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightの特徴 WPF/Silverlightでは、データバインドがC#コード より優遇されている。 DataTemplateなどは、C#コードからじゃフル機能 使えないとMSDNに明記がある。 コレクションコントロールなどは、ことごとくデー タバインドが無ければ詰みやすい設計となっている。
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightの特徴 なのでアプリケーションを適切に責務分割しようと すると、、、、 プレゼン (アプリの外観) プレゼン (アプリの外観) ビジネス ドメイン (アプリの機能) ビジネス ドメイン (アプリの機能) 呼出 イベント
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１．５分で振り返るMVVMパターン WPF/Silverlightアプリの責務分割 なのでアプリケーションを適切に責務分割しようと すると、、、、 外観 画面 ビジネス ドメイン (アプリの機能) ビジネス ドメイン (アプリの機能) 画面を レンダリングする ための情報 画面を レンダリングする ための情報 呼出 イベント Data Binding
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１．５分で振り返るMVVMパターン MVVMパターン この形がMVVMパターンです。見ての通りなんら特 別なパターンではありません。 ViewとViewModelでプレゼンロジックを、Modelで アプリのドメインロジックを分離するのが最大の目 的 View Model ViewModel 依存 イベント Data Binding 各責務を見ていきましょう
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１．５分で振り返るMVVMパターン View View UIの外観と構造を定義。 XAMLで書くのが基本 ViewModelと併せてプレゼンテーションロジック担当
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１．５分で振り返るMVVMパターン ViewModel ViewModel Viewのデータバインディングの為のデータストア。 入力値検証。 Modelからの通知の受信と入力の橋渡し WPFの場合は大抵画面と対応するTree構造になる コレクションコントロールの子も普通ViewModelを持 ちます。
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１．５分で振り返るMVVMパターン Model Model アプリケーションの機能そのもの ステートフル Webみたいにリクエスト毎に使い捨てじゃないので当然ス テートフル(プロパティ変更通知を持つ) ただのデータの入れ物ではない データの入れ物だとするとデータを詰めるのは ViewModel？。それはそもそもMVVMの目的に反する。プ レゼンとドメインが分離しない。
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１．５分で振り返るMVVMパターン MVVMパターン このセクションで話したことは私の以前の資料の ReWriteというかコピペです。 かなり省略して話したので、疑問のある方などは以 下の資料を参照ください。 MVVMパターンとは？ わんくま同盟東京勉強会 #60 セッション資料 The sea of fertility http://ugaya40.net/mvvm/what_is_mvvm.html
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Livet
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２．Livetの紹介 Livet Livet WPF4のための「国産」MVVMインフラストラクチャ ライセンスはzlib/libpng →通常の使用であれば、クレジットなど必要ない →ソース改変使用する場合はクレジットの明記が必要 Livet WPF4 MVVM インフラストラクチャ Project Home : http://ugaya40.net/livet http://ugaya40.net/livet Source Code : https://bitbucket.org/ugaya40/livet/ https://bitbucket.org/ugaya40/livet/
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２．Livetの紹介 Livetの特徴 – 簡単な導入 Setup.exe一発導入(新規・バージョンアップ共) Visual Studio 2010 Professional以上なら拡張機能 マネージャによる一発導入が可能 Visual Studio Express 2010 C#/Visual Basic対応
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２．Livetの紹介 Livetの特徴 – Visual Studio統合機能 各種プロジェクト・アイテムテンプレート・コード スニペット 共にC#/Visual Basic双方提供
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２．Livetの紹介 Livetの特徴 – Blendable LivetのView用全機能は、ExpressionBlend4のGUI から、一つの例外もなく記述可能になっています。 直接XAMLを触りたくなければ触らずに済みます。 Blendが本来サポートして いない書式も設定できます
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２．Livetの紹介 Livetの特徴 – メインライブラリ(1) LivetのMVVMライブラリ部分は Codebehind付MVVM ViewとViewModel間の通信は極力データバインディ ングにするものの、シンプルなデータバインディング で対応できないものはCodebehindで実装 FullMVVM ViewとViewModel間の通信は全てDataBindingで行 える形式 の双方に対応できるように設計してあります。
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２．Livetの紹介 Livetの特徴 – メインライブラリ(2) MVVMライブラリは本来何が問題領域でしょうか？ DataBindingの補完 本来は.NET Framework/Silverlightの領域。バインドできないプロ パティ・ダイアログなのどの揮発性の現象 WPF/SLの記述冗長性の排除 本来はC# or DSLの問題。依存関係プロパティもプロパティ変更通知 も現在のC#とは記述の相性が悪い。 MVVM ≠ DataBinding という認識なので Livetは「DataBindingの補完」を最優先して設計しています。 選択肢がいくつかある場合、常にWPFの思想と機構に準じます。
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２．Livetの紹介 開発体制 去年の10月からしばらく僕一人で作っていましたが Ver0.96から複数人での開発MLを設けての体制に移行していま す。 @yfakariyaさん @azyobuzinさん @ufcppさん @aetos382さん @okazukiさん @ugaya40 この上なく心強い面子です。
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２．Livetの紹介 現状と予定 現在 ver 0.98 。次に0.99をリリースし、その次 1.0をもっ て英語化し、Codeplexにて公開して世界のライブラリと 競ってみる予定です。 MS系技術にしては珍しくMVVMライブラリは激戦区。 だからこそ国産ライブラリが今後の標準に影響を与える可能 性だってあります。僕らは一応そこを目指しています。 Prism,MVVM Light Toolkit, Simple MVVM Toolkit,Cariburn,NoMVVM, NotifyPropertyWeaver… その他世界には名の知れたMVVMライブラリが数多くあります。
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この問題がもっとも大きいのです
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator リッチクライアントでは、Webと異なり各責務のライ フサイクルを考慮する必要がある。 これはMVVMに関係なく、リッチクライアントの責務 分割そのものにまつわる宿命。 リッチクライアントはステートフルだから。 責務のライフサイクルを考慮しないとメモリリークの原 因となります まずWPFでの責務間ライフサイクルを紹介します。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator ViewとViewModelのライフサイクルが完全に一致す るパターン どちらも使い捨てのインスタンスです。ライフサイクル が一致しているので問題はおこりません。 Data Binding 検索結果画面 ViewModel 検索結果画面 ViewModel
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator ViewよりViewModelの寿命が長いパターン テスト１ViewModel テスト２ViewModel テスト100ViewModel テスト99ViewModel ・・・・・・ ここら辺の Viewは勝手 に消える でも ViewModelは ある Data Binding
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator ViewがViewModelを取り換えるパターン 一覧 明細 明細画面は一覧で別の アイテムが選択される ごとにViewＭodelが 変わる 仮想化モードRecycleだと、 コンテナが再利用される (つまりコンテナの ViewModelが変わる) 仮想化モードRecycleだと、 コンテナが再利用される (つまりコンテナの ViewModelが変わる)
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator 以上のようにWPFではViewとViewModelのライフサ イクルを開発者が明示的に制御する事が難しくなってい ます。 View ViewModel Data Binding でもDataBindingなら問題ありません。 リソースリークが発生しない仕組があります。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator 以上のようにWPFではViewとViewModelのライフサイ クルを開発者が明示的に制御する事が難しくなっていま す。 View ViewModel しかしDataBindingで処理できない所を この形で処理した場合は注意が必要です。 呼出 イベント
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator メモリリークが発生する可能性があります。 View ViewModel しかしDataBindingで処理できない所を この形で処理した場合は注意が必要です。 呼出 イベント
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator そもそもメモリリークは イベント 発行元 ButtonA イベント 発行元 ButtonA イベント 受信側Ａ イベント 受信側Ａ Click イベント公開 public class イベント受信側A { ButtonA.Click += Clicked; private void Clicked (object sender, RoutedEventArgs e) { //処理
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator そもそもメモリリークは イベント 発行元 ButtonA イベント 発行元 ButtonA イベント 受信側Ａ イベント 受信側Ａ Click イベント公開 public class イベント受信側A { ButtonA.Click += Clicked; private void Clicked (object sender, RoutedEventArgs e) { //処理 実は発行元(Button A)が 受信側AのClickedメソッ ドの参照を保持している
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator そもそもメモリリークは イベント 発行元 ButtonA イベント 発行元 ButtonA イベント 受信側Ａ イベント 受信側Ａ Click イベント公開 public class イベント受信側A { ButtonA.Click += Clicked; private void Clicked (object sender, RoutedEventArgs e) { //処理 イベントの登録を解除しないで、 受信側が勝手に消滅しようとし ても発行側に参照されているの で消えられない！
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator つまりイベント由来メモリリークは、 イベントハンドラを明示的に解除しないと、 イベント受信側がイベント発行側から参照されっぱなし で起こる問題です。 これは、開発者側からするとイベント解除すべきタイミ ングの判断しにくいWPFでは大きな問題となります。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator ViewとViewModelの関係に焦点を絞って言えば、 ViewModelがイベントを発行 Viewが受信する ので、 Viewの寿命がViewModelより短いパターンで問題に なってきます。 そしてそれがWPFのコレクションコントロールの基本 的な動作です。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator Livetでは、この問題に対応するため、 DataBinding機構と同じ仕組みを介する機能を提供して います。 それがViewModelHelper/Notificatorです。 DataBindingと同じで、内部的にはWeakEventパター ンが使用されています。イベントによるイベントハンド ラの参照を参照として認識させないための機構です。 ViewModelHelper/Notificatorを使用すれば、ハン ドラを解除しなくても一応リークはしません。
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３．Livetライブラリの紹介 Notificator Notificator Livetでの汎用WeakEvent機構です。 イベント発行側ではコードスニペット : lnevを使用して、普通の CLRイベントとNotificatorを定義します。 コードスニペット : lnevを使用すると、 普通のCLRイベント Notificatorオブジェクト CLRイベントとNotificatorをRaise(発火)させるメソッド の３つがregionで囲まれた状態で生成されます。
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３．Livetライブラリの紹介 Notificator Notificator 受信側ではNoticatorHelperを使って、受信ハンドラを 登録します。 もちろん、ハンドラの解除も似たような構文で用意して あります。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper ViewModelHelper LivetでModelからのイベントをWeakEventで受信する 専用の機構です。 以下の４つの機能を備えています。 Modelからのプロパティ変更通知ハンドラの登録・解除 Modelからのコレクション変更通知ハンドラの登録・解除 ModelからのNotificatorオブジェクトを介したイベントのハ ンドラの登録・解除 Modelの変更通知コレクションと同期する、読み取り専用変 更通知コレクションの作成
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper ViewModelHelper プロパティ変更通知ハンドラの受信 Modelの変更通知コレクションと同期する、読み取り専用変更通知 コレクションの作成
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator しかし、今さらですが、 WeakEventパターンは何も考えなくても全ての問題を 解決できる銀の弾丸ではありません。 WeakEventパターンでは不測の発火という問題が発生 しえます。 ハンドラを明示的に解除しなくて良いのだから、ハンド ラの解除はGCまかせになります。 開発者はもうハンドラが反応しないつもりでいても、 GCが回収するまではハンドラが反応するのです。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator しかし、LivetのWeakEvent実装の元となったWPFの DataBinding機構は不測の発火に対する対処をデザイン 束縛で解決しています。Livetでも同様の対処をする事 で不測の発火による問題を防ぐことができます。 基本的にViewModelHelper/Notificatorを責務間通信 では使用する ハンドラを解除できるタイミングが明らかな時はちゃ んと解除をする
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator しかし、LivetのWeakEvent実装の元となったWPFの DataBinding機構は不測の発火に対する対処をデザイン束縛 で解決しています。Livetでも同様の対処をする事で不測の 発火による問題を防ぐことができます。 間にユーザー操作を介さずに、イベント発行元の更新を目 的とするハンドラは書かない(発行元に副作用を及ぼすハ ンドラは書かない) ユーザー操作を挟まないで発行元のイベントを起点に発行元 を更新するのであれば、そもそもすべての処理を発行元でし ていれば良いのです。 この３点を守れば、問題のあるシナリオはないはずです。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelHelper/Notificator ViewModelHelper/Notificatorはコードビハインド付 MVVMであろうが、フルMVVMであろうが、そもそも MVVMでなかろうが、WPF/SLで責務分割を考えた時 に必ず発生する問題に対するソリューションです。 以下のデザイン原則を守る事で、 ViewModelHelper/NotificatorはWPF/SLでのイベン ト由来メモリリークに対する銀の弾丸になります。 ハンドラの解除が出来る時は明示的にする ユーザー操作を介さず、発行元を更新するハンドラを書 かない。
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４．Livetライブラリの紹介 そのほかの機能 – バインディングサポート Livet.Behaviors.ControlBinding.OneWay名前空間 には、 すべての標準WPFコントロールの、 標準ではバインドできないプロパティを一定のルールで 抽出し、疑似的に単方向バインドを可能にするビヘイビ アとアクションが含まれています。 Livetアセンブリの7割の容量を占める機能です。 (自動生成です)
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４．Livetライブラリの紹介 そのほかの機能 – バインディングサポート ・TextBoxのSelectedTextは本来バインドできない
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４．Livetライブラリの紹介 ViewModelCommand/ListenerCommand Livetにおいて、ViewModelがViewに公開するユー ザー操作の事です。コマンドはあくまでもユーザー操 作を介して呼び出されるものです。 操作と、操作の実行可否状態をラップする事が出来ま す。 コマンドはただのメソッドと違い「ユーザー操作」で あるとの意味づけを行えます。 悪しきデザインにならないためにも、私自身はコード ビハインド付MVVMでも意味を明示するために、コマ ンドを使用します。
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３．Livetライブラリの紹介 ViewModelCommand/ListenerCommand ViewModelCommand ViewModelがViewに公開する操作とその実行可否オブ ジェクトです。 CanExecuteが引数を取らないのが他のライブラリとの 違い ListenerCommand ViewModelCommandに、Viewからの情報を受け取れ るようにしたものです。 これもユーザー操作を介さないで呼び出さないというデ ザインルールで、様々なトラブルを防ぎつつ運用できま す。
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４．Livetライブラリの紹介 コマンドとバインディングサポート まとめ バインディングサポート・ ViewModelhelper/Notificatorは、コードビハインド 付MVVMだろうと、フルMVVMだろうと共通して扱え る機構です。 コマンドはお好みで。 以降はコードビハインドを書かない「フルMVVM」の ための機能の紹介になります。
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やはりこれがMVVMの花
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おまけ．LivetとフルMVVM フルMVVMとは？ コントロールの拡張手段 カスタムコントロール ビヘイビア XAMLベース状態遷移手段 トリガー アクション XAMLベースメッセージング機構 を駆使して、コードビハインド無しのWPFアプリケー ション開発を行うものです。
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おまけ．LivetとフルMVVM フルMVVMとは？ コードビハインドがないため、ViewはXAMLと各拡張 要素だけになります。各拡張要素がメインのViewと 独立する事は、Viewの各拡張要素がドメインに結合 して不適切な粒度になるのを防ぎやすくなります。 フルMVVM用の拡張要素は、C#で作成し、実際に画 面に組み込む時には全てXAMLで定義可能なため、 ExpressionBlendなどのWYSWIGなエディタの支援 をフルに受けられるようになります。これは理論上デ ザイナとプログラマの分担開発を可能にします。 コードビハインドがないため、ViewとViewModel の責務を各開発者が逸脱しにくくなります。
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おまけ．LivetとフルMVVM フルMVVMとは？ LivetのフルMVVM用の機能は、もっとも開発に時間 をかけた部分ではありますが、基本から説明している 時間がないので、元となった形式であるPrismとの違 いをメインに駆け足でご紹介します。
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おまけ．LivetとフルMVVM メッセージシステム 文字列キーベース Messenger View ViewModel
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おまけ．LivetとフルMVVM メッセージシステム View定義メッセージ
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６．まとめ Livetは、「純国産」のMVVMインフラです。 WPFの思想に則りながら、バインディング機能の補完 を中心に機能を拡張していっています。 コードビハインド不使用にこだわらない設計を心がけ ます。 ユーザーさんが増えてから、フィードバックをいただ くようになり、最近の進化は僕が一人でこそこそと開 発していたころと比べると目覚ましいものがあります。
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６．まとめ ぜひ使ってみてください。 使っていただけないとLivetは育ちません。 現時点でももっとも使いやすいWPFインフラになって いると思っています。 よろしくお願いいたします。
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