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精尽 Spring MVC 源码分析 —— HandlerMapping 组件(一)之 AbstractHandlerMapping

1. 概述

本文,我们来分享 HandlerMapping 组件。在 《精尽 Spring MVC 源码分析 —— 组件一览》 中,我们对它已经做了介绍:

org.springframework.web.servlet.HandlerMapping ,处理器匹配接口,根据请求( handler )获得其的处理器( handler )和拦截器们( HandlerInterceptor 数组 )。代码如下:

// HandlerMapping.java

public interface HandlerMapping {

String PATH_WITHIN_HANDLER_MAPPING_ATTRIBUTE = HandlerMapping.class.getName() + ".pathWithinHandlerMapping";
String BEST_MATCHING_PATTERN_ATTRIBUTE = HandlerMapping.class.getName() + ".bestMatchingPattern";
String INTROSPECT_TYPE_LEVEL_MAPPING = HandlerMapping.class.getName() + ".introspectTypeLevelMapping";
String URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE = HandlerMapping.class.getName() + ".uriTemplateVariables";
String MATRIX_VARIABLES_ATTRIBUTE = HandlerMapping.class.getName() + ".matrixVariables";
String PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE = HandlerMapping.class.getName() + ".producibleMediaTypes";

/**
* 获得请求对应的处理器和拦截器们
*/
@Nullable
HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception;

}
  • 返回的对象类型是 HandlerExecutionChain ,它包含处理器( handler )和拦截器们( HandlerInterceptor 数组 )。

2. 类图

HandlerMapping 的子类比较多,整体类图如下:

类图

  • 绿框 AbstractHandlerMapping 抽象类,实现了【获得请求对应的处理器和拦截器们】的骨架逻辑,而暴露 #getHandlerInternal(HttpServletRequest request) 抽象方法,交由子类实现。这就是我们常说的“模板方法模式”
  • AbstractHandlerMapping 的子类,分成两派,分别是:
    • 红框 AbstractUrlHandlerMapping 系,基于 URL 进行匹配。例如 《基于XML配置的Spring MVC 简单的HelloWorld实例应用》 。当然,实际我们开发时,这种方式已经基本不用了,被 @RequestMapping 等注解的方式所取代。不过,Spring MVC 内置的一些路径匹配,还是使用这种方式。
    • 黄框 AbstractHandlerMethodMapping 系,基于 Method 进行匹配。例如,我们所熟知的 @RequestMapping 等注解的方式。
  • 白框 MatchableHandlerMapping 接口,定义判断请求和指定 pattern 路径是否匹配的接口方法。详细的,我们在 「4. MatchableHandlerMapping」 中来看。

考虑到文章的篇幅和更加干净,我们拆分成三篇文章:

  • 本文,分享 AbstractHandlerMapping 抽象类、MatchableHandlerMapping 接口
  • 下文,分享 AbstractHandlerMethodMapping 系
  • 下下文,分享 AbstractUrlHandlerMapping 系

😈 看源码,实际上,要一块一块拆解出来,从整体到局部,一点一点来啃。

3. AbstractHandlerMapping

org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMapping ,实现 HandlerMapping、Ordered、BeanNameAware 接口,继承 WebApplicationObjectSupport 抽象类,HandlerMapping 抽象基类,实现了【获得请求对应的处理器和拦截器们】的骨架逻辑,而暴露 #getHandlerInternal(HttpServletRequest request) 抽象方法,交由子类实现。

WebApplicationObjectSupport 抽象类,提供 applicationContext 属性的声明和注入。

3.1 构造方法

// AbstractHandlerMapping.java

/**
* 默认处理器
*/
@Nullable
private Object defaultHandler;

/**
* URL 路径工具类
*/
private UrlPathHelper urlPathHelper = new UrlPathHelper();

/**
* 路径匹配器
*/
private PathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();

/**
* 配置的拦截器数组.
*
* 在 {@link #initInterceptors()} 方法中,初始化到 {@link #adaptedInterceptors} 中
*
* 添加方式有两种:
*
* 1. {@link #setInterceptors(Object...)} 方法
* 2. {@link #extendInterceptors(List)} 方法
*/
private final List<Object> interceptors = new ArrayList<>();

/**
* 初始化后的拦截器 HandlerInterceptor 数组
*/
private final List<HandlerInterceptor> adaptedInterceptors = new ArrayList<>();

/**
* TODO cors
*/
private CorsConfigurationSource corsConfigurationSource = new UrlBasedCorsConfigurationSource();

/**
* TODO cors
*/
private CorsProcessor corsProcessor = new DefaultCorsProcessor();

/**
* 顺序
*/
private int order = Ordered.LOWEST_PRECEDENCE; // default: same as non-Ordered

/**
* Bean 名字
*/
@Nullable
private String beanName;
  • defaultHandler 属性,默认处理器。在获得不到处理器时,可使用该属性。
  • interceptors 属性,配置的拦截器数组。注释,胖友需要详细看看。其中,#setInterceptors(Object... interceptors) 方法,代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    public void setInterceptors(Object... interceptors) {
    this.interceptors.addAll(Arrays.asList(interceptors));
    }
  • adaptedInterceptors 属性,初始化后的拦截器 HandlerInterceptor 数组。

  • TODO 1012 cors

3.2 initApplicationContext

该方法,是对 WebApplicationObjectSupport 的覆写,而 WebApplicationObjectSupport 的集成关系是 WebApplicationObjectSupport => ApplicationObjectSupport => ApplicationContextAware 。

#initApplicationContext() 方法,初始化拦截器。代码如下:

// AbstractHandlerMapping.java

@Override
protected void initApplicationContext() throws BeansException {
// <1> 空方法。交给子类实现,用于注册自定义的拦截器到 interceptors 中。目前暂无子类实现。
extendInterceptors(this.interceptors);
// <2> 扫描已注册的 MappedInterceptor 的 Bean 们,添加到 mappedInterceptors 中
detectMappedInterceptors(this.adaptedInterceptors);
// <3> 将 interceptors 初始化成 HandlerInterceptor 类型,添加到 mappedInterceptors 中
initInterceptors();
}
  • <1> 处,调用 #extendInterceptors(List<Object> interceptors) 方法,空方法。交给子类实现,用于注册自定义的拦截器到 interceptors 中。目前暂无子类实现。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    protected void extendInterceptors(List<Object> interceptors) {
    }
    • 😈 所以,可以无视这个方法先。
  • <2> 处,调用 #detectMappedInterceptors(List<HandlerInterceptor> mappedInterceptors) 方法,扫描已注册的 MappedInterceptor 的 Bean 们,添加到 mappedInterceptors 中。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    protected void detectMappedInterceptors(List<HandlerInterceptor> mappedInterceptors) {
    // 扫描已注册的 MappedInterceptor 的 Bean 们,添加到 mappedInterceptors 中
    // MappedInterceptor 会根据请求路径做匹配,是否进行拦截。
    mappedInterceptors.addAll(
    BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(
    obtainApplicationContext(), MappedInterceptor.class, true, false).values());
    }
  • <3> 处,调用 #initInterceptors() 方法,将 interceptors 初始化成 HandlerInterceptor 类型,添加到 mappedInterceptors 中。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    protected void initInterceptors() {
    if (!this.interceptors.isEmpty()) {
    // 遍历 interceptors 数组
    for (int i = 0; i < this.interceptors.size(); i++) {
    // 获得 interceptor 对象
    Object interceptor = this.interceptors.get(i);
    if (interceptor == null) { // 若为空,抛出 IllegalArgumentException 异常
    throw new IllegalArgumentException("Entry number " + i + " in interceptors array is null");
    }
    // 将 interceptors 初始化成 HandlerInterceptor 类型,添加到 mappedInterceptors 中
    // 注意,HandlerInterceptor 无需进行路径匹配,直接拦截全部
    this.adaptedInterceptors.add(adaptInterceptor(interceptor)); // <x>
    }
    }
    }
    • 代码比较简单,胖友自己瞅瞅即可。
    • <x> 处,调用 #adaptInterceptor(Object interceptor) 方法,将 interceptors 初始化成 HandlerInterceptor 类型。代码如下:

      // AbstractHandlerMapping.java

      protected HandlerInterceptor adaptInterceptor(Object interceptor) {
      // HandlerInterceptor 类型,直接返回
      if (interceptor instanceof HandlerInterceptor) {
      return (HandlerInterceptor) interceptor;
      // WebRequestInterceptor 类型,适配成 WebRequestHandlerInterceptorAdapter 对象,然后返回
      } else if (interceptor instanceof WebRequestInterceptor) {
      return new WebRequestHandlerInterceptorAdapter((WebRequestInterceptor) interceptor);
      // 错误类型,抛出 IllegalArgumentException 异常
      } else {
      throw new IllegalArgumentException("Interceptor type not supported: " + interceptor.getClass().getName());
      }
      }
      • 比较好理解。关于 HandlerInterceptor、WebRequestInterceptor、WebRequestHandlerInterceptorAdapter 的拦截器类,TODO 1008

3.3 getHandler

#getHandler(HttpServletRequest request) 方法,获得请求对应的 HandlerExecutionChain 对象。代码如下:

// AbstractHandlerMapping.java

@Override
@Nullable
public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
// <1> 获得处理器。该方法是抽象方法,由子类实现
Object handler = getHandlerInternal(request);
// <2> 获得不到,则使用默认处理器
if (handler == null) {
handler = getDefaultHandler();
}
// <3> 还是获得不到,则返回 null
if (handler == null) {
return null;
}
// Bean name or resolved handler?
// <4> 如果找到的处理器是 String 类型,则从容器中找到 String 对应的 Bean 类型作为处理器。
// TODO 芋艿,什么情况???
if (handler instanceof String) {
String handlerName = (String) handler;
handler = obtainApplicationContext().getBean(handlerName);
}

// <5> 获得 HandlerExecutionChain 对象
HandlerExecutionChain executionChain = getHandlerExecutionChain(handler, request);

// 打印日志
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Mapped to " + handler);
}
else if (logger.isDebugEnabled() && !request.getDispatcherType().equals(DispatcherType.ASYNC)) {
logger.debug("Mapped to " + executionChain.getHandler());
}

// <6> TODO 芋艿 cors
if (CorsUtils.isCorsRequest(request)) {
CorsConfiguration globalConfig = this.corsConfigurationSource.getCorsConfiguration(request);
CorsConfiguration handlerConfig = getCorsConfiguration(handler, request);
CorsConfiguration config = (globalConfig != null ? globalConfig.combine(handlerConfig) : handlerConfig);
executionChain = getCorsHandlerExecutionChain(request, executionChain, config);
}

// <7> 返回
return executionChain;
}
  • <1> 处,调用 #getHandlerInternal(HttpServletRequest request) 抽象方法,获得 handler 对象。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java 

    @Nullable
    protected abstract Object getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception;
  • <2> 处,获得不到,则调用 #getDefaultHandler() 方法,使用默认处理器。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    public Object getDefaultHandler() {
    return this.defaultHandler;
    }
    • 😈 实际上,我们一般不太会设置默认处理器。
  • <3> 处,还是获得不到,则返回 null

  • <4> 处,如果找到的处理器是 String 类型,则调用 BeanFactory#getBean(String name) 方法,从容器中找到 String 对应的 Bean 类型作为处理器。
  • <5> 处,调用 #getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) 方法,获得 HandlerExecutionChain 对象。代码如下:

    // AbstractHandlerMapping.java

    protected HandlerExecutionChain getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) {
    // 创建 HandlerExecutionChain 对象
    HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ?
    (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler));

    // 获得请求路径
    String lookupPath = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request);
    // 遍历 adaptedInterceptors 数组,获得请求匹配的拦截器
    for (HandlerInterceptor interceptor : this.adaptedInterceptors) {
    // 需要匹配,若路径匹配,则添加到 chain 中
    if (interceptor instanceof MappedInterceptor) {
    MappedInterceptor mappedInterceptor = (MappedInterceptor) interceptor;
    if (mappedInterceptor.matches(lookupPath, this.pathMatcher)) { // 匹配
    chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor());
    }
    // 无需匹配,直接添加到 chain 中
    } else {
    chain.addInterceptor(interceptor);
    }
    }
    return chain;
    }
    • 虽然代码比较长,但是重心在于从 adaptedInterceptors 中,获得请求路径对应的符合的 HandlerInterceptor 数组。实际上,只有 MappedInterceptor 类型的拦截器,需要进行匹配。
  • <6> 处,TODO 1012 芋艿 cors
  • <7> 处,返回 <5> 处创建的 HandlerExecutionChain 对象。

4. MatchableHandlerMapping

org.springframework.web.servlet.handler.MatchableHandlerMapping ,定义判断请求和指定 pattern 路径是否匹配的接口方法。代码如下:

// MatchableHandlerMapping.java

public interface MatchableHandlerMapping extends HandlerMapping {

/**
* 判断请求和指定 `pattern` 路径是否匹配的接口方法
*
* Determine whether the given request matches the request criteria.
* @param request the current request
* @param pattern the pattern to match
* @return the result from request matching, or {@code null} if none
*/
@Nullable
RequestMatchResult match(HttpServletRequest request, String pattern);

}
  • 返回的是 org.springframework.web.servlet.handler.RequestMatchResult 类,请求匹配结果。代码如下:

    // RequestMatchResult.java

    public class RequestMatchResult {

    /**
    * 匹配上的路径
    */
    private final String matchingPattern;

    /**
    * 被匹配的路径
    */
    private final String lookupPath;

    /**
    * 路径匹配器
    */
    private final PathMatcher pathMatcher;

    /**
    * Create an instance with a matching pattern.
    * @param matchingPattern the matching pattern, possibly not the same as the
    * input pattern, e.g. inputPattern="/foo" and matchingPattern="/foo/".
    * @param lookupPath the lookup path extracted from the request
    * @param pathMatcher the PathMatcher used
    */
    public RequestMatchResult(String matchingPattern, String lookupPath, PathMatcher pathMatcher) {
    Assert.hasText(matchingPattern, "'matchingPattern' is required");
    Assert.hasText(lookupPath, "'lookupPath' is required");
    Assert.notNull(pathMatcher, "'pathMatcher' is required");
    this.matchingPattern = matchingPattern;
    this.lookupPath = lookupPath;
    this.pathMatcher = pathMatcher;
    }


    /**
    * Extract URI template variables from the matching pattern as defined in
    * {@link PathMatcher#extractUriTemplateVariables}.
    * @return a map with URI template variables
    */
    public Map<String, String> extractUriTemplateVariables() {
    return this.pathMatcher.extractUriTemplateVariables(this.matchingPattern, this.lookupPath);
    }

    }
  • 目前实现 MatchableHandlerMapping 接口的类,有 RequestMappingHandlerMapping 类和 AbstractUrlHandlerMapping 抽象类。

可能胖友现在看 #match(HttpServletRequest request, String pattern) 方法有点懵逼?!淡定。我们会在后续的文章,详细解析的。

5. DispatcherServlet

在 DispatcherServlet 中,通过调用 #initHandlerMappings(ApplicationContext context) 方法,初始化 HandlerMapping 们。酱紫,HandlerMapping 就集成到 DispatcherServlet 中了。代码如下:

// DispatcherServlet.java

/**
* Well-known name for the HandlerMapping object in the bean factory for this namespace.
* Only used when "detectAllHandlerMappings" is turned off.
* @see #setDetectAllHandlerMappings
*/
public static final String HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME = "handlerMapping";

/** Detect all HandlerMappings or just expect "handlerMapping" bean?. */
private boolean detectAllHandlerMappings = true;

/** List of HandlerMappings used by this servlet. */
@Nullable
private List<HandlerMapping> handlerMappings;

private void initHandlerMappings(ApplicationContext context) {
// 置空 handlerMappings
this.handlerMappings = null;

// <1> 如果开启探测功能,则扫描已注册的 HandlerMapping 的 Bean 们,添加到 handlerMappings 中
if (this.detectAllHandlerMappings) {
// Find all HandlerMappings in the ApplicationContext, including ancestor contexts.
// 扫描已注册的 HandlerMapping 的 Bean 们
Map<String, HandlerMapping> matchingBeans =
BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerMapping.class, true, false);
// 添加到 handlerMappings 中,并进行排序
if (!matchingBeans.isEmpty()) {
this.handlerMappings = new ArrayList<>(matchingBeans.values());
// We keep HandlerMappings in sorted order.
AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerMappings);
}
// <2> 如果关闭探测功能,则获得 HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME 对应的 Bean 对象,并设置为 handlerMappings
} else {
try {
HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class);
this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm);
} catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
// Ignore, we'll add a default HandlerMapping later.
}
}

// Ensure we have at least one HandlerMapping, by registering
// a default HandlerMapping if no other mappings are found.
// <3> 如果未获得到,则获得默认配置的 HandlerMapping 类
if (this.handlerMappings == null) {
this.handlerMappings = getDefaultStrategies(context, HandlerMapping.class);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("No HandlerMappings declared for servlet '" + getServletName() +
"': using default strategies from DispatcherServlet.properties");
}
}
}
  • <1> 处,如果开启探测功能,则扫描已注册的 HandlerMapping 的 Bean 们,添加到 handlerMappings 中。
  • <2> 处,如果关闭探测功能,则获得 HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME( "handlerMapping" ) 对应的 Bean 对象,并设置为 handlerMappings
  • <3> 处,如果未获得到,则调用 #getDefaultStrategies(ApplicationContext context, Class<T> strategyInterface) 方法,获得默认配置的 HandlerMapping 类。代码如下:

    // DispatcherServlet.java

    protected <T> List<T> getDefaultStrategies(ApplicationContext context, Class<T> strategyInterface) {
    // <1> 获得 strategyInterface 对应的 value 值
    String key = strategyInterface.getName();
    String value = defaultStrategies.getProperty(key);
    // <2> 创建 value 对应的对象们,并返回
    if (value != null) {
    // 基于 "," 分隔,创建 classNames 数组
    String[] classNames = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(value);
    // 创建 strategyInterface 集合
    List<T> strategies = new ArrayList<>(classNames.length);
    // 遍历 classNames 数组,创建对应的类,添加到 strategyInterface 中
    for (String className : classNames) {
    try {
    // 获得 className 类
    Class<?> clazz = ClassUtils.forName(className, DispatcherServlet.class.getClassLoader());
    // 创建 className 对应的类,并添加到 strategies 中
    Object strategy = createDefaultStrategy(context, clazz);
    strategies.add((T) strategy);
    } catch (ClassNotFoundException ex) {
    throw new BeanInitializationException(
    "Could not find DispatcherServlet's default strategy class [" + className +
    "] for interface [" + key + "]", ex);
    } catch (LinkageError err) {
    throw new BeanInitializationException(
    "Unresolvable class definition for DispatcherServlet's default strategy class [" +
    className + "] for interface [" + key + "]", err);
    }
    }
    // 返回 strategies
    return strategies;
    } else {
    return new LinkedList<>();
    }
    }
    • 实际上,这是个通用的方法,提供给不同的 strategyInterface 接口,获得对应的类型的数组
    • <1> 处,获得 strategyInterface 对应的 value 值。
    • 关于 defaultStrategies 属性,涉及的代码如下:

      // DispatcherServlet.java

      /**
      * Name of the class path resource (relative to the DispatcherServlet class)
      * that defines DispatcherServlet's default strategy names.
      */
      private static final String DEFAULT_STRATEGIES_PATH = "DispatcherServlet.properties";

      /**
      * 默认配置类
      */
      private static final Properties defaultStrategies;

      static {
      // Load default strategy implementations from properties file.
      // This is currently strictly internal and not meant to be customized
      // by application developers.
      try {
      // 初始化 defaultStrategies
      ClassPathResource resource = new ClassPathResource(DEFAULT_STRATEGIES_PATH, DispatcherServlet.class);
      defaultStrategies = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
      } catch (IOException ex) {
      throw new IllegalStateException("Could not load '" + DEFAULT_STRATEGIES_PATH + "': " + ex.getMessage());
      }
      }
      • 其中,DispatcherServlet.properties 的配置如下:

        org.springframework.web.servlet.LocaleResolver=org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver

        org.springframework.web.servlet.ThemeResolver=org.springframework.web.servlet.theme.FixedThemeResolver

        org.springframework.web.servlet.HandlerMapping=org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping,\
        org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping

        org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter=org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter,\
        org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter,\
        org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter

        org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver=org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver,\
        org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver,\
        org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver

        org.springframework.web.servlet.RequestToViewNameTranslator=org.springframework.web.servlet.view.DefaultRequestToViewNameTranslator

        org.springframework.web.servlet.ViewResolver=org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver

        org.springframework.web.servlet.FlashMapManager=org.springframework.web.servlet.support.SessionFlashMapManager
        • 我们可以看到,HandlerMapping 接口,对应的是 BeanNameUrlHandlerMapping 和 RequestMappingHandlerMapping 类。
    • <2> 处,创建 value 对应的对象们,并返回。代码量比较多,但是比较简单,胖友自己瞅瞅。其中,#createDefaultStrategy(ApplicationContext context, Class<?> clazz) 方法,创建对象。代码如下:

      // DispatcherServlet.java

      protected Object createDefaultStrategy(ApplicationContext context, Class<?> clazz) {
      return context.getAutowireCapableBeanFactory().createBean(clazz);
      }
      • 是通过 Spring IOC 容器,进行创建对象。

然后,我们在回过头看看 DispatcherServlet 对 handlerMappings 的使用,在 #getHandler(HttpServletRequest request) 方法中,代码如下:

// DispatcherServlet.java

@Nullable
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
if (this.handlerMappings != null) {
// 遍历 HandlerMapping 数组
for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
// 获得请求对应的 HandlerExecutionChain 对象
HandlerExecutionChain handler = mapping.getHandler(request);
// 获得到,则返回
if (handler != null) {
return handler;
}
}
}
return null;
}
  • 就不详细解释了。现在一看,是否就明白多了??😝

666. 彩蛋

下面一篇文章,我们先分享 HandlerInterceptor 拦截器,再分享 AbstractHandlerMethodMapping、AbstractUrlHandlerMapping 类。因为,后两者,对拦截器是有依赖的。

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