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異步神器CompletableFuture萬字詳解!

jf_ro2CN3Fa ? 來源:CSDN ? 作者:CSDN ? 2022-11-15 10:15 ? 次閱讀
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CompletableFuture是jdk8的新特性。CompletableFuture實現(xiàn)了CompletionStage接口和Future接口,前者是對后者的一個擴展,增加了異步會點、流式處理、多個Future組合處理的能力,使Java在處理多任務(wù)的協(xié)同工作時更加順暢便利。

一、創(chuàng)建異步任務(wù)

1. supplyAsync

supplyAsync是創(chuàng)建帶有返回值的異步任務(wù)。它有如下兩個方法,一個是使用默認線程池(ForkJoinPool.commonPool())的方法,一個是帶有自定義線程池的重載方法

//帶返回值異步請求,默認線程池
publicstaticCompletableFuturesupplyAsync(Suppliersupplier)

//帶返回值的異步請求,可以自定義線程池
publicstaticCompletableFuturesupplyAsync(Suppliersupplier,Executorexecutor)

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println("dosomething....");
return"result";
});

//等待任務(wù)執(zhí)行完成
System.out.println("結(jié)果->"+cf.get());
}


publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
//自定義線程池
ExecutorServiceexecutorService=Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuturecf=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println("dosomething....");
return"result";
},executorService);

//等待子任務(wù)執(zhí)行完成
System.out.println("結(jié)果->"+cf.get());
}

測試結(jié)果:

90bc4a4e-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

2. runAsync

runAsync是創(chuàng)建沒有返回值的異步任務(wù)。它有如下兩個方法,一個是使用默認線程池(ForkJoinPool.commonPool())的方法,一個是帶有自定義線程池的重載方法

//不帶返回值的異步請求,默認線程池
publicstaticCompletableFuturerunAsync(Runnablerunnable)

//不帶返回值的異步請求,可以自定義線程池
publicstaticCompletableFuturerunAsync(Runnablerunnable,Executorexecutor)

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf=CompletableFuture.runAsync(()->{
System.out.println("dosomething....");
});

//等待任務(wù)執(zhí)行完成
System.out.println("結(jié)果->"+cf.get());
}


publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
//自定義線程池
ExecutorServiceexecutorService=Executors.newSingleThreadExecutor();
CompletableFuturecf=CompletableFuture.runAsync(()->{
System.out.println("dosomething....");
},executorService);

//等待任務(wù)執(zhí)行完成
System.out.println("結(jié)果->"+cf.get());
}

測試結(jié)果:

90e0da4e-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

3.獲取任務(wù)結(jié)果的方法

//如果完成則返回結(jié)果,否則就拋出具體的異常
publicTget()throwsInterruptedException,ExecutionException

//最大時間等待返回結(jié)果,否則就拋出具體異常
publicTget(longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedException,ExecutionException,TimeoutException

//完成時返回結(jié)果值,否則拋出unchecked異常。為了更好地符合通用函數(shù)形式的使用,如果完成此CompletableFuture所涉及的計算引發(fā)異常,則此方法將引發(fā)unchecked異常并將底層異常作為其原因
publicTjoin()

//如果完成則返回結(jié)果值(或拋出任何遇到的異常),否則返回給定的valueIfAbsent。
publicTgetNow(TvalueIfAbsent)

//如果任務(wù)沒有完成,返回的值設(shè)置為給定值
publicbooleancomplete(Tvalue)

//如果任務(wù)沒有完成,就拋出給定異常
publicbooleancompleteExceptionally(Throwableex)

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  • 視頻教程:https://doc.iocoder.cn/video/

二、異步回調(diào)處理

1. thenApply和thenApplyAsync

thenApply 表示某個任務(wù)執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作,即回調(diào)方法,會將該任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果即方法返回值作為入?yún)鬟f到回調(diào)方法中,帶有返回值。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenApplyAsync((result)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
result+=2;
returnresult;
});
//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenApply((result)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
result+=2;
returnresult;
});
//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

測試結(jié)果:

9114db50-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png 914c3bd6-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

從上面代碼和測試結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)thenApply和thenApplyAsync區(qū)別在于,使用thenApply方法時子任務(wù)與父任務(wù)使用的是同一個線程,而thenApplyAsync在子任務(wù)中是另起一個線程執(zhí)行任務(wù),并且thenApplyAsync可以自定義線程池,默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

2. thenAccept和thenAcceptAsync

thenAccep表示某個任務(wù)執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作,即回調(diào)方法,會將該任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果即方法返回值作為入?yún)鬟f到回調(diào)方法中,無返回值。

測試代碼

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenAccept((result)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
});

//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}


publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenAcceptAsync((result)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
});

//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

測試結(jié)果:

915c4ad0-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png 917f8ce8-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png從上面代碼和測試結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)thenAccep和thenAccepAsync區(qū)別在于,使用thenAccep方法時子任務(wù)與父任務(wù)使用的是同一個線程,而thenAccepAsync在子任務(wù)中可能是另起一個線程執(zhí)行任務(wù),并且thenAccepAsync可以自定義線程池,默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

3.thenRun和thenRunAsync

thenRun表示某個任務(wù)執(zhí)行完成后執(zhí)行的動作,即回調(diào)方法,無入?yún)ⅲ瑹o返回值。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenRun(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
});

//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.thenRunAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
});

//等待任務(wù)1執(zhí)行完成
System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

測試結(jié)果:

919bd614-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png91aa1882-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

從上面代碼和測試結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)thenRun和thenRunAsync區(qū)別在于,使用thenRun方法時子任務(wù)與父任務(wù)使用的是同一個線程,而thenRunAsync在子任務(wù)中可能是另起一個線程執(zhí)行任務(wù),并且thenRunAsync可以自定義線程池,默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

4.whenComplete和whenCompleteAsync

whenComplete是當(dāng)某個任務(wù)執(zhí)行完成后執(zhí)行的回調(diào)方法,會將執(zhí)行結(jié)果或者執(zhí)行期間拋出的異常傳遞給回調(diào)方法,如果是正常執(zhí)行則異常為null,回調(diào)方法對應(yīng)的CompletableFuture的result和該任務(wù)一致,如果該任務(wù)正常執(zhí)行,則get方法返回執(zhí)行結(jié)果,如果是執(zhí)行異常,則get方法拋出異常。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
inta=1/0;
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.whenComplete((result,e)->{
System.out.println("上個任務(wù)結(jié)果:"+result);
System.out.println("上個任務(wù)拋出異常:"+e);
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
});

////等待任務(wù)1執(zhí)行完成
//System.out.println("cf1結(jié)果->"+cf1.get());
////等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

測試結(jié)果:

91b85c44-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

whenCompleteAsync和whenComplete區(qū)別也是whenCompleteAsync可能會另起一個線程執(zhí)行任務(wù),并且thenRunAsync可以自定義線程池,默認的使用ForkJoinPool.commonPool()線程池。

5.handle和handleAsync

跟whenComplete基本一致,區(qū)別在于handle的回調(diào)方法有返回值。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
//inta=1/0;
return1;
});

CompletableFuturecf2=cf1.handle((result,e)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
System.out.println("上個任務(wù)結(jié)果:"+result);
System.out.println("上個任務(wù)拋出異常:"+e);
returnresult+2;
});

//等待任務(wù)2執(zhí)行完成
System.out.println("cf2結(jié)果->"+cf2.get());
}

測試結(jié)果 :

91dba032-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 實現(xiàn)的后臺管理系統(tǒng) + 用戶小程序,支持 RBAC 動態(tài)權(quán)限、多租戶、數(shù)據(jù)權(quán)限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能

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三、多任務(wù)組合處理

1. thenCombine、thenAcceptBoth 和runAfterBoth

這三個方法都是將兩個CompletableFuture組合起來處理,只有兩個任務(wù)都正常完成時,才進行下階段任務(wù)。

區(qū)別:thenCombine會將兩個任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果作為所提供函數(shù)的參數(shù),且該方法有返回值;thenAcceptBoth同樣將兩個任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果作為方法入?yún)?,但是無返回值;runAfterBoth沒有入?yún)?,也沒有返回值。注意兩個任務(wù)中只要有一個執(zhí)行異常,則將該異常信息作為指定任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
return2;
});

CompletableFuturecf3=cf1.thenCombine(cf2,(a,b)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
returna+b;
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
return2;
});

CompletableFuturecf3=cf1.thenAcceptBoth(cf2,(a,b)->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
System.out.println(a+b);
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
return1;
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
return2;
});

CompletableFuturecf3=cf1.runAfterBoth(cf2,()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}

測試結(jié)果:

91f51922-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png9211a330-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

92274e9c-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png 2.applyToEither、acceptEither和runAfterEither

這三個方法和上面一樣也是將兩個CompletableFuture組合起來處理,當(dāng)有一個任務(wù)正常完成時,就會進行下階段任務(wù)。

區(qū)別:applyToEither會將已經(jīng)完成任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果作為所提供函數(shù)的參數(shù),且該方法有返回值;acceptEither同樣將已經(jīng)完成任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果作為方法入?yún)ⅲ菬o返回值;runAfterEither沒有入?yún)?,也沒有返回值。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
return"cf1任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
return"cf2任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf3=cf1.applyToEither(cf2,(result)->{
System.out.println("接收到"+result);
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
return"cf3任務(wù)完成";
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}


publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
return"cf1任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
return"cf2任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf3=cf1.acceptEither(cf2,(result)->{
System.out.println("接收到"+result);
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf1任務(wù)完成");
return"cf1任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf2任務(wù)完成");
return"cf2任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf3=cf1.runAfterEither(cf2,()->{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf3dosomething....");
System.out.println("cf3任務(wù)完成");
});

System.out.println("cf3結(jié)果->"+cf3.get());
}

測試結(jié)果:

92418438-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png925d7cc4-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

從上面可以看出cf1任務(wù)完成需要2秒,cf2任務(wù)完成需要5秒,使用applyToEither組合兩個任務(wù)時,只要有其中一個任務(wù)完成時,就會執(zhí)行cf3任務(wù),顯然cf1任務(wù)先完成了并且將自己任務(wù)的結(jié)果傳值給了cf3任務(wù),cf3任務(wù)中打印了接收到cf1任務(wù)完成,接著完成自己的任務(wù),并返回cf3任務(wù)完成;acceptEither和runAfterEither類似,acceptEither會將cf1任務(wù)的結(jié)果作為cf3任務(wù)的入?yún)?,但cf3任務(wù)完成時并無返回值;runAfterEither不會將cf1任務(wù)的結(jié)果作為cf3任務(wù)的入?yún)?,它是沒有任務(wù)入?yún)ⅲ瑘?zhí)行完自己的任務(wù)后也并無返回值。

2. allOf / anyOf

allOf:CompletableFuture是多個任務(wù)都執(zhí)行完成后才會執(zhí)行,只有有一個任務(wù)執(zhí)行異常,則返回的CompletableFuture執(zhí)行g(shù)et方法時會拋出異常,如果都是正常執(zhí)行,則get返回null。

anyOf :CompletableFuture是多個任務(wù)只要有一個任務(wù)執(zhí)行完成,則返回的CompletableFuture執(zhí)行g(shù)et方法時會拋出異常,如果都是正常執(zhí)行,則get返回執(zhí)行完成任務(wù)的結(jié)果。

測試代碼:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf1任務(wù)完成");
return"cf1任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
inta=1/0;
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf2任務(wù)完成");
return"cf2任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf3=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(3000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf3任務(wù)完成");
return"cf3任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecfAll=CompletableFuture.allOf(cf1,cf2,cf3);
System.out.println("cfAll結(jié)果->"+cfAll.get());
}


publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{
CompletableFuturecf1=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf1dosomething....");
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf1任務(wù)完成");
return"cf1任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf2=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf2任務(wù)完成");
return"cf2任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecf3=CompletableFuture.supplyAsync(()->{
try{
System.out.println(Thread.currentThread()+"cf2dosomething....");
Thread.sleep(3000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cf3任務(wù)完成");
return"cf3任務(wù)完成";
});

CompletableFuturecfAll=CompletableFuture.anyOf(cf1,cf2,cf3);
System.out.println("cfAll結(jié)果->"+cfAll.get());
}

		

測試結(jié)果:

9278b9a8-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png928fa848-648a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

審核編輯 :李倩


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    的頭像 發(fā)表于 11-07 13:16 ?451次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 09-08 09:31 ?480次閱讀

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    的頭像 發(fā)表于 09-02 13:34 ?3238次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 07-21 09:53 ?973次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 06-27 13:42 ?1520次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 05-22 10:14 ?944次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 05-22 09:26 ?715次閱讀
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    的頭像 發(fā)表于 02-05 11:30 ?2486次閱讀
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