CN109446273A - 区块链的数据同步方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及区块链的数据同步方法、装置、计算机设备及存储介质,该方法包括采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;获取区块高度;判断区块高度是否发生变化;若是,则发布消息至中心节点;定时从消息中心拉取节点订阅消息;对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;对链下业务数据同步至本地。本发明通过共识算法将需要上链的数据区块同步至节点本地账本、通过统一消息交互API驱动链下业务数据同步至节点本地数据库,针对不同的数据采用不同的同步方式,可进行多消息类型、同步或者异步进行数据同步,实现适用于区块链中节点间的海量数据以及高并发业务场景下的数据同步要求,达到快速高效、高吞吐以及高容错的效果。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理方法,更具体地说是指区块链的数据同步方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
由于区块链应用场景下的去中心化特性,链上的多副本数据需要在节点间流转,以达到共识,因此该共识算法需要节点间的双向数据同步。
而在区块链工作的过程中,若干个节点之间的数据同步则是海量数据的同步,既要求同步速度快,又要求同步数据量大,现有的共识数据量以及实时性远远无法满足互联网海量数据、高并发的业务场景需求。
因此,有必要设计一种新的方法,实现适用于区块链中节点间的海量数据以及高并发业务场景下的数据同步要求,达到快速高效、高吞吐以及高容错的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供区块链的数据同步方法、装置、计算机设备及存储介质。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:区块链的数据同步方法,包括:
采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
获取区块高度;
判断区块高度是否发生变化;
若是,则发布消息至中心节点;
定时从消息中心拉取节点订阅消息;
对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
对链下业务数据同步至本地。
其进一步技术方案为:所述采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地,包括:
获取需要上链的业务数据;
对需要上链的业务数据进行加密并上链;
通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
其进一步技术方案为:所述发布消息至中心节点之前,还包括:
根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
其进一步技术方案为:所述定时从消息中心拉取节点订阅消息,包括:
通过消息服务Https接口定时从消息中心拉取订阅消息至节点本地,并回调节点消息监听接口存储数据。
其进一步技术方案为:所述对链下业务数据同步至本地之后,还包括:
获取消息监听情况;
判断消息监听是否成功;
若是,则更新所监听的消息消费进度;
若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
对消息消费执行结果进行加密并上链。
其进一步技术方案为:所述方法还包括:
获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
其进一步技术方案为:所述方法还包括:
采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
本发明还提供了区块链的数据同步装置,包括:
链上同步单元,用于采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
高度获取单元,用于获取区块高度;
高度判断单元,用于判断区块高度是否发生变化;
发布单元,用于若是,则发布消息至中心节点;
拉回单元,用于定时从消息中心拉取节点订阅消息;
解密单元,用于对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
链下同步单元,用于对链下业务数据同步至本地。
本发明还提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器及处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述的方法。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明通过共识算法将需要上链的数据区块同步至节点本地账本、通过统一消息交互API驱动链下业务数据同步至节点本地数据库,针对不同的数据采用不同的同步方式,可进行多消息类型、同步或者异步进行数据同步,实现适用于区块链中节点间的海量数据以及高并发业务场景下的数据同步要求,达到快速高效、高吞吐以及高容错的效果。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的应用场景示意图;
图2为本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的子流程示意图;
图4为本发明另一实施例提供的区块链的数据同步方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的区块链的数据同步装置的示意性框图;
图6为本发明实施例提供的区块链的数据同步装置的链上同步单元的示意性框图;
图7为本发明另一实施例提供的区块链的数据同步装置的示意性框图;
图8为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
请参阅图1和图2,图1为本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的应用场景示意图。图2为本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的示意性流程图。区块链的数据同步方法应用于服务器内,用于对服务器内的各个节点的数据同步。
图2是本发明实施例提供的区块链的数据同步方法的流程示意图。如图2所示,该方法包括以下步骤S110至S180。
S110、采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地。
在本实施例中,需要上链的业务数据是指需要同步至区块链内的数据。链上通过共识算法将需要上链的业务数据同步至节点本地账本。
在一实施例中,如图3所示,上述的步骤S110可包括步骤S111~S113。
S111、获取需要上链的业务数据;
S112、对需要上链的业务数据进行加密并上链;
S113、通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
根据场景设计,在用户对相关需要上链的业务数据进行数字签名,然后并进行加密再调用接口进行上链。上链后,节点间的区块链通过区块链共识网络同步相应的数据至节点本地完成共识。
S120、获取区块高度。
在本实施中,区块高度是由区块内存储的数据决定的,当区块内存储入新的数据,则该区块高度会发生变化,因此,获取该区块高度,进而判断区块高度是否发生变化,从而得知是否需要进行数据同步。
S130、判断区块高度是否发生变化;
S140、若是,则根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
该节点同步规则是指链上数据根据业务规则进行相应过滤及同步的原则,在同步后,可对外提供多维度查询功能。
S150、发布消息至中心节点。
在本实施例中,除了存在需要上链的数据,还有一些无需上链的数据,比如json或者文件或者影像等,则需要根据应用场景将数据分离成链上、链下两部分,对于链下业务数据通过统一消息交互API驱动数据同步至节点本地数据库,并支持多种数据格式(如文件、视频等),通过消息持久化和最终一致性保证系统高吞吐、高容错特性。
发布消息至中心节点,以定时拉回来自中心节点的消息,从而进行数据同步。
所发布的消息指的是获取中心节点的通讯报文。
S160、定时从消息中心拉取节点订阅消息。
在本实施例中,节点订阅消息指的是带有链下业务数据的通讯报文;具体地,通过消息服务Https接口定时从消息中心拉取订阅消息至节点本地,并回调节点消息监听接口存储数据。进而既能及时同步数据还可以持续监听区块的高度变化情况,从而保证数据同步的及时性。
S170、对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据。
S180、对链下业务数据同步至本地。
通过对节点订阅消息进行解密后将相应链下业务数据(json/文件/影像等)从中心节点拉取至节点本地,完成链下业务数据的同步。
若否,则返回所述步骤S120。
以支持同、异步、多消息类型及多数据格式支持的统一API消息通讯方式,对基于区块链复杂业务场景下的数据通讯进行了良好封装。并支持数据库、文件系统等多种存储方式。此外,消息持久化特性实现的分布式环境最终一致性支持接口幂等重复操作。统一API(应用程序编程,Application Programming Interface)接口支持复杂业务场景下的节点通讯需求,有效降低节点应用接入成本,极大降低了开发复杂度的同时,其持久化特性和基于消息高度的事务特性极大提高了区块链容错机制,此外,其极低的通讯消耗也保证了系统的高吞吐,有效解决了基于区块链的海量高并发场景下的数据交互问题。
上述的区块链的数据同步方法,通过共识算法将需要上链的数据区块同步至节点本地账本、通过统一消息交互API驱动链下业务数据同步至节点本地数据库,针对不同的数据采用不同的同步方式,可进行多消息类型、同步或者异步进行数据同步,实现适用于区块链中节点间的海量数据以及高并发业务场景下的数据同步要求,达到快速高效、高吞吐以及高容错的效果。
图4是本发明另一实施例提供的一种区块链的数据同步方法的流程示意图。如图4所示,本实施例的区块链的数据同步方法包括步骤S210-S270。其中步骤S210-S280与上述实施例中的步骤S110-S180类似,在此不再赘述。下面详细说明本实施例中所增加的步骤S290-S294。
S290、获取消息监听情况;
S291、判断消息监听是否成功;
S292、若是,则更新所监听的消息消费进度;
S293、若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
S294、对消息消费执行结果进行加密并上链。
调用消息监听的业务接口,根据监听是否成功,若成功则更新消息消费进度,否则以定时重试方式消费并达到最终一致,以得到最终一致性的消息消费执行结果,也就是达到各个节点的公式,并将相应消息消费执行结果进行加密后上链以完成业务闭环。
另外,该方法还包括:
获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
成员节点定时向中心节点监控中心发送心跳报文,监控服务通过采集的心跳报文判断节点存活及运行状况,以确保整个系统运行的平稳性。
另外,该方法还包括:
采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
对业务数据的量进行把控,可以有效保证系统运行平稳。
当然,上述的另外三个实施例可以与第一个实施例集合,形成一个新的实施例。
图5是本发明实施例提供的一种区块链的数据同步装置300的示意性框图。如图5所示,对应于以上区块链的数据同步方法,本发明还提供一种区块链的数据同步装置300。该区块链的数据同步装置300包括用于执行上述区块链的数据同步方法的单元,该装置可以被配置于服务器中。
具体地,请参阅图5,该区块链的数据同步装置300包括:
链上同步单元301,用于采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
高度获取单元302,用于获取区块高度;
高度判断单元303,用于判断区块高度是否发生变化;
发布单元305,用于若是,则发布消息至中心节点;
拉回单元306,用于定时从消息中心拉取节点订阅消息;
解密单元307,用于对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
链下同步单元308,用于对链下业务数据同步至本地。
在一实施例中,上述的装置还包括:
节点同步单元304,用于根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
在一实施例中,如图6所示,所述链上同步单元301包括:
数据获取子单元3011,用于获取需要上链的业务数据;
上链子单元3012,用于对需要上链的业务数据进行加密并上链;
共识同步子单元3013,用于通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
图7是本发明另一实施例提供的一种区块链的数据同步装置300的示意性框图。如图7所示,本实施例的区块链的数据同步装置300是上述实施例的基础上增加了监听情况获取单元309、监听判断单元310、更新单元311、定时重试单元312以及结果上链单元313。
监听情况获取单元309,用于获取消息监听情况;
监听判断单元310,用于判断消息监听是否成功;
更新单元311,用于若是,则更新所监听的消息消费进度;
定时重试单元312,用于若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
结果上链单元313,用于对消息消费执行结果进行加密并上链。
另外,该装置还包括:
报文获取单元,用于获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
状况获取单元,用于根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
另外,该装置还包括:
监控单元316,用于采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,上述区块链的数据同步装置300和各单元的具体实现过程,可以参考前述方法实施例中的相应描述,为了描述的方便和简洁,在此不再赘述。
上述区块链的数据同步装置300可以实现为一种计算机程序的形式,该计算机程序可以在如图8所示的计算机设备上运行。
请参阅图8,图8是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500是服务器,其中,服务器可以是独立的服务器,也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图8,该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505,其中,存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令,该程序指令被执行时,可使得处理器502执行一种区块链的数据同步方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力,以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境,该计算机程序5032被处理器502执行时,可使得处理器502执行一种区块链的数据同步方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定,具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
其中,所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032,以实现如下步骤:
采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
获取区块高度;
判断区块高度是否发生变化;
若是,则发布消息至中心节点;
定时从消息中心拉取节点订阅消息;
对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
对链下业务数据同步至本地。
在一实施例中,处理器502在实现所述采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地步骤时,具体实现如下步骤:
获取需要上链的业务数据;
对需要上链的业务数据进行加密并上链;
通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
在一实施例中,处理器502在实现所述发布消息至中心节点步骤之前,还实现如下步骤:
根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
在一实施例中,处理器502在实现所述定时拉回来自中心节点的消息步骤时,具体实现如下步骤:
通过消息服务Https接口定时从消息中心拉取订阅消息至节点本地,并回调节点消息监听接口存储数据。
在一实施例中,处理器502在实现所述对链下业务数据同步至本地步骤之后,还实现如下步骤:
获取消息监听情况;
判断消息监听是否成功;
若是,则更新所监听的消息消费进度;
若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
对消息消费执行结果进行加密并上链。
在一实施例中,处理器502在实现上述步骤时,还实现如下步骤:
获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
在一实施例中,处理器502在实现上述步骤时,还实现如下步骤:
采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
应当理解,在本申请实施例中,处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中,通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令,计算机程序可存储于一存储介质中,该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此,本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序,其中该计算机程序被处理器执行时使处理器执行如下步骤:
采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
获取区块高度;
判断区块高度是否发生变化;
若是,则发布消息至中心节点;
定时从消息中心拉取节点订阅消息;
对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
对链下业务数据同步至本地。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地步骤时,具体实现如下步骤:
获取需要上链的业务数据;
对需要上链的业务数据进行加密并上链;
通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述发布消息至中心节点步骤之前,还实现如下步骤:
根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述定时从消息中心拉取节点订阅消息步骤时,具体实现如下步骤:
通过消息服务Https接口定时从消息中心拉取订阅消息至节点本地,并回调节点消息监听接口存储数据。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述对链下业务数据同步至本地步骤之后,还实现如下步骤:
获取消息监听情况;
判断消息监听是否成功;
若是,则更新所监听的消息消费进度;
若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
对消息消费执行结果进行加密并上链。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述步骤时,还实现如下步骤:
获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
在一实施例中,所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述步骤时,还实现如下步骤:
采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如,各个单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,终端,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.区块链的数据同步方法,其特征在于,包括:
采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
获取区块高度;
判断区块高度是否发生变化;
若是,则发布消息至中心节点;
定时从消息中心拉取节点订阅消息;
对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
对链下业务数据同步至本地。
2.根据权利要求1所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地,包括:
获取需要上链的业务数据;
对需要上链的业务数据进行加密并上链;
通过区块链共识网络同步上链后的业务数据至各个节点本地。
3.根据权利要求2所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述发布消息至中心节点之前,还包括:
根据节点同步规则将上链后的业务数据缓存至关系数据库和文件系统。
4.根据权利要求1所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述定时从消息中心拉取节点订阅消息,包括:
通过消息服务Https接口定时从消息中心拉取订阅消息至节点本地,并回调节点消息监听接口存储数据。
5.根据权利要求1至4任一项所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述对链下业务数据同步至本地之后,还包括:
获取消息监听情况;
判断消息监听是否成功;
若是,则更新所监听的消息消费进度;
若否,则以定时重试方式消费,以形成消息消费执行结果;
对消息消费执行结果进行加密并上链。
6.根据权利要求1至4任一项所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取来自成员节点定时发送的心跳报文;
根据心跳报文获取成员节点存活及运行状况。
7.根据权利要求1至4任一项所述的区块链的数据同步方法,其特征在于,所述方法还包括:
采集并分析需要上链的业务数据以及链下业务数据,根据业务配置阈值进行预警和监控。
8.区块链的数据同步装置,其特征在于,包括:
链上同步单元,用于采用共识算法将需要上链的业务数据同步至各个节点本地;
高度获取单元,用于获取区块高度;
高度判断单元,用于判断区块高度是否发生变化;
发布单元,用于若是,则发布消息至中心节点;
拉回单元,用于定时从消息中心拉取节点订阅消息;
解密单元,用于对节点订阅消息进行解密,以得到链下业务数据;
链下同步单元,用于对链下业务数据同步至本地。
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器及处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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