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简介：在C#中创建数据库是.NET开发中的一个重要环节。本文将指导你如何使用C#创建SQL Server 2005数据库，包括了解如何设置连接字符串、利用SqlConnection类建立数据库连接，并执行SQL命令来创建数据库。文中还将介绍VS2012提供的数据库开发集成特性，如数据连接管理、数据库项目的创建和管理，以及使用Entity Framework等。此外，提供了压缩包资源，帮助开发者快速学习和实践数据库创建过程。

1. 连接字符串设置与SqlConnection对象

在现代软件开发中，数据库是不可或缺的一部分，而.NET 框架中的 SqlConnection 对象则是用来与 SQL Server 数据库进行通信的主要桥梁。要正确地使用它，首先需要了解连接字符串的设置方法，因为它负责定义如何连接到数据库服务器。

1.1 连接字符串的重要性与设置方法

1.1.1 连接字符串的作用与组成

连接字符串是为数据库连接提供必要信息的一串文本。它包含了服务器地址、数据库名称、认证方式及其它可选参数，如加密方法和连接超时设置等。例如：

string connectionString = "Server=myServerAddress;Database=myDataBase;User Id=myUsername;Password=myPassword;";

在这个例子中， Server 指定了数据库服务器的位置， Database 是要连接的数据库名， User Id 和 Password 提供了认证信息。

1.1.2 常见数据库连接字符串案例解析

不同的数据库和认证方式需要不同的连接字符串格式。例如，使用 Windows 认证方式连接 SQL Server 数据库的字符串如下：

string connectionString = "Server=myServerAddress;Database=myDataBase;Integrated Security=SSPI;";

1.1.3 安全性考量与参数化连接字符串

安全性是连接字符串设置时应考虑的重要因素。推荐使用参数化的方式来避免 SQL 注入等安全威胁。同时，敏感信息如密码应该加密存储或使用配置文件管理。如利用 ConfigurationManager 来读取连接字符串：

string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["myConnStringName"].ConnectionString;

1.2 SqlConnection对象的使用基础

1.2.1 SqlConnection对象的构造与属性

SqlConnection 对象的构造函数需要一个字符串参数，即前面讨论的连接字符串。此外，它还有许多属性用于配置连接的高级设置，如 ConnectionTimeout 和 Encrypt 。

1.2.2 打开和关闭数据库连接

打开连接使用 Open 方法，关闭连接则使用 Close 或 Dispose 方法。正确的连接管理是保证数据操作效率和系统稳定性的关键。

1.2.3 异常处理与连接的稳定性维护

在操作数据库时，处理可能出现的异常非常重要。应该使用 try-catch 块来捕获和处理异常。另外，合理配置连接池可以提高连接的复用率和系统的稳定性。

通过本章，我们了解了连接字符串的重要性以及如何安全地设置和使用 SqlConnection 对象。这些是进行数据库操作时的基础，对确保数据交互的可靠性和安全性至关重要。在下一章，我们将进一步探讨如何使用 SqlCommand 对象执行 SQL 命令并创建 SQL Server 数据库。

2. SqlCommand对象与SQL Server数据库创建

2.1 SqlCommand对象的深入理解与应用

在数据库操作中，SqlCommand对象作为执行SQL语句的主要工具，对于实现对数据库的增删改查操作至关重要。它允许用户构造SQL命令，然后将其发送到SQL Server数据库。

2.1.1 SqlCommand对象的角色与功能

SqlCommand对象是System.Data.SqlClient命名空间中的一个类，它实现了IDbCommand接口。它代表一个SQL语句或存储过程，可以在SQL Server数据库上执行。这个对象可以用来执行参数化查询、事务处理，以及调用存储过程等。

SqlCommand cmd = new SqlCommand("SELECT * FROM Users WHERE Id = @Id", connection);
cmd.Parameters.AddWithValue("@Id", 1);

在上述代码中， SqlCommand 对象被用来执行一个查询。这里特别提到了参数化查询的使用，这是一种安全的执行SQL命令的方法，可以防止SQL注入攻击。

2.1.2 命令文本的构建与参数化查询

构建命令文本时，我们可以使用字符串拼接来创建SQL语句，然而更推荐的做法是使用参数化查询。这不仅可以减少SQL注入的风险，还可以提高代码的安全性和可维护性。

// 正确的做法 - 使用参数化查询
string userName = "Alice";
SqlCommand cmd = new SqlCommand("SELECT * FROM Users WHERE UserName = @UserName", connection);
cmd.Parameters.AddWithValue("@UserName", userName);

在上面的代码示例中， @UserName 是一个参数标记，它在执行时会被实际的参数值所替代。需要注意的是，参数化的查询也有利于数据库的执行计划缓存，从而优化性能。

2.1.3 异步执行命令与性能优化

异步编程是提高应用程序响应能力和吞吐量的关键技术之一。SqlCommand对象支持异步执行命令，这对于处理大量数据和长时间运行的数据库操作尤为重要。

public async Task<List<User>> GetUserListAsync()
{
    List<User> userList = new List<User>();
    using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
    {
        SqlCommand cmd = new SqlCommand("SELECT * FROM Users", connection);
        await connection.OpenAsync();
        using (SqlDataReader reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
        {
            while (await reader.ReadAsync())
            {
                User user = new User();
                user.Id = reader.GetInt32(0);
                user.UserName = reader.GetString(1);
                user.Email = reader.GetString(2);
                userList.Add(user);
            }
        }
    }
    return userList;
}

在上述示例中， GetUserListAsync 方法通过异步方式读取用户列表。异步方法的使用能够释放当前线程，让系统更加高效地执行其他任务。

2.2 SQL Server 2005数据库的创建与管理

在处理数据库操作时，创建和管理数据库是基础且重要的环节。接下来，我们将探讨如何使用T-SQL语句创建SQL Server数据库，以及数据库的基本配置和管理任务。

2.2.1 使用T-SQL语句创建数据库

T-SQL（Transact-SQL）是SQL Server专用的扩展SQL语言，用于创建、操作SQL Server数据库以及数据操作。创建数据库是一个基本任务，它涉及定义数据库的名称、文件组、日志文件等。

CREATE DATABASE MyDatabase
ON
( NAME = MyDatabase_Data,
    FILENAME = 'C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL14.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\MyDatabaseData.mdf',
    SIZE = 10MB,
    MAXSIZE = 50MB,
    FILEGROWTH = 5MB )
LOG ON
( NAME = MyDatabase_Log,
    FILENAME = 'C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL14.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\MyDatabaseLog.ldf',
    SIZE = 5MB,
    MAXSIZE = 25MB,
    FILEGROWTH = 5MB )

上述SQL语句创建了一个名为”MyDatabase”的新数据库，并指定了数据文件和日志文件的位置、大小及增长设置。了解如何通过T-SQL创建和配置数据库是数据库管理员（DBA）的基本技能之一。

2.2.2 数据库的配置与管理任务

配置数据库涉及设置各种参数来确保数据库的性能和稳定性。这些配置可能包括调整内存、并发级别、恢复模式等。

ALTER DATABASE MyDatabase
SET RECOVERY SIMPLE;

在上面的示例中，更改了”MyDatabase”数据库的恢复模式。简单恢复模式下，事务日志只被保留到检查点，便于快速恢复，但不适合需要完整日志恢复的场景。

2.2.3 数据库的备份与恢复策略

备份与恢复是数据库管理中的关键组成部分。它确保了数据的安全和业务的持续性。备份可以分为完全备份、差异备份和日志备份。

BACKUP DATABASE MyDatabase
TO DISK = 'C:\Backup\MyDatabase.bak'
WITH INIT;

此语句执行了一个完全备份的备份操作，备份文件被保存到了指定路径，并且通过 WITH INIT 选项，指定了覆盖任何现有的同名备份。

总之，本章详细探讨了SqlCommand对象的深度应用，以及如何高效地管理SQL Server数据库。掌握这些知识对于确保数据库操作的安全性、性能和可靠性至关重要。接下来的章节将介绍如何在Visual Studio中集成数据库功能，进一步提升开发效率和质量。

3. Visual Studio 2012的数据库集成特性

3.1 Visual Studio中的数据连接管理

Visual Studio 2012为数据库集成提供了丰富的工具和特性，极大地提高了开发者的生产效率。其中数据连接管理功能是所有数据库相关开发工作的基石，它允许开发者以直观和高效的方式创建、管理和维护数据库连接。

3.1.1 连接设计器的使用

连接设计器（Connection Designer）是Visual Studio 2012中用于创建和编辑数据库连接的一个强大工具。它提供了一个图形化界面，让用户可以轻松地指定连接字符串的参数，如服务器地址、数据库名称、认证信息等。

连接设计器通过拖拽的方式帮助用户快速构建连接字符串，并且提供了连接验证功能，确保连接字符串是有效的，避免了开发者在编码中手动拼写可能出现的错误。此外，连接设计器还支持将创建的连接保存为本地连接字符串或者保存在服务器上，方便团队协作和版本控制。

示例
// 示例代码：使用SqlConnection连接到数据库
string connectionString = @"Data Source=.\SQLEXPRESS;Initial Catalog=MyDatabase;Integrated Security=True";
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{
    connection.Open();
    // 连接成功打开
}

上述代码展示了如何使用 SqlConnection 类连接到一个SQL Server数据库。在实际应用中，可以结合连接设计器提供的界面来配置和管理这些连接字符串。

3.1.2 数据源的添加与配置

在Visual Studio 2012中，开发者可以通过“添加数据源”向导快速将数据源添加到项目中。这个向导支持多种数据源类型，包括SQL Server数据库、Oracle、MySQL等。

向导引导用户完成数据源的配置过程，例如选择数据源类型、提供连接信息、选择数据库对象等。添加完毕后，项目中将包含一个数据源类，它包含了访问数据库所需的所有必要信息。

3.1.3 管理连接字符串与连接池

Visual Studio 2012提供了多种方式来管理连接字符串和连接池，以确保应用程序在运行时能够高效、安全地与数据库交互。

  • 连接字符串管理 ：开发者可以将连接字符串存储在多种位置，例如应用程序的配置文件中（如 app.config 或 web.config ）、服务器的配置管理器中，或者直接硬编码在代码中。管理器允许用户轻松地编辑和切换不同的连接字符串，支持不同的环境配置。

  • 连接池 ：Visual Studio 2012内置了对连接池的支持，通过连接池，应用程序可以复用数据库连接，提高效率并减少资源消耗。开发者可以通过配置文件调整连接池的参数，例如最大空闲连接数、连接超时时间等。

连接池配置示例
<connectionStrings>
    <add name="MyDatabaseConnection"
         connectionString="Data Source=.\SQLEXPRESS;Initial Catalog=MyDatabase;Integrated Security=True"
         providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>

<system.data>
    <DbProviderFactories>
        <remove invariant="System.Data.SqlClient" />
        <add name="SQL Server" invariant="System.Data.SqlClient" type="System.Data.SqlClient.SqlClientFactory, System.Data, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" support="FF" />
    </DbProviderFactories>
</system.data>

在 app.config 中配置连接字符串和数据库提供程序，这样应用程序在运行时可以利用连接池的特性，提高数据库操作的性能。

3.2 数据库项目创建与管理

3.2.1 创建数据库项目的基本步骤

数据库项目（Database Project）是Visual Studio 2012用于存储数据库对象定义（如表、视图、存储过程等）的容器。这些项目允许开发者采用类似于应用程序开发的方式来管理数据库对象的版本和部署。

创建一个数据库项目的基本步骤如下：

  1. 打开Visual Studio 2012，选择“文件” -> “新建” -> “项目”。
  2. 在“新建项目”对话框中，选择“数据库”下的“SQL Server数据库项目”模板。
  3. 指定项目名称和位置，然后点击“确定”按钮创建项目。
  4. 使用项目属性和目标框架选择合适的数据库版本和兼容性。
  5. 添加数据库对象到项目中，可以通过右键点击项目名称选择“添加” -> “新建项”，或者直接从现有的数据库导入。

3.2.2 数据库项目文件的组织与管理

数据库项目中的文件组织结构类似于应用程序项目，文件主要分为两大类：

  • 结构定义文件 ：用于定义数据库对象的结构，如表的结构定义在 .sql 文件中。

  • 部署脚本文件 ：用于定义如何将项目部署到目标数据库。

每个数据库对象都有对应的文件，开发者可以在其中编辑对象的定义，Visual Studio将这些更改与现有数据库架构进行比对，从而生成部署脚本。文件的组织与管理对团队协作和版本控制非常重要，可以确保每个成员都能按照相同的架构进行工作。

3.2.3 版本控制与团队协作

数据库项目支持与版本控制系统（如TFS、Git）的集成，这对于团队协作至关重要。通过版本控制，团队成员可以共享数据库更改，管理不同版本的数据库对象，并确保代码的一致性和完整性。

Visual Studio 2012提供了多种工具来帮助管理数据库变更和版本控制，包括：

  • 源代码控制 ：将数据库文件添加到源代码控制系统，确保变更被跟踪和管理。
  • 数据库发布和还原 ：允许开发者创建发布配置文件，以便将数据库项目部署到测试或生产环境。
  • 数据库比较和同步 ：比较不同环境中的数据库架构，同步任何差异，确保所有环境保持一致性。

以上就是关于Visual Studio 2012中数据库集成特性的详细介绍。下一章节我们将探讨SQL Server Management Studio的使用，这是一个强大的数据库管理工具，它提供了更多的功能和特性来进一步优化数据库的管理和维护工作。

4. SQL Server Management Studio的使用

4.1 SQL Server Management Studio的界面与功能

4.1.1 SSMS界面概览

SQL Server Management Studio (SSMS) 是一个集成了多种数据库管理和维护功能的应用程序。它提供了一个直观的图形用户界面，用于配置、管理和监视SQL Server实例，包括数据库、服务器对象和安全设置。SSMS的主窗口分为几个区域，包括对象资源管理器、解决方案资源管理器、查询编辑器和模板管理器等。

对象资源管理器(Object Explorer)

对象资源管理器是SSMS中访问和管理SQL Server对象的主要界面。它以树形结构展示了SQL Server实例中的所有数据库、表、视图、存储过程等对象。用户可以通过右键点击来访问对象的上下文菜单，执行创建、修改、删除等操作。

查询编辑器(Query Editor)

查询编辑器是一个功能强大的工具，支持编写和执行SQL语句。它提供了智能代码补全、语法高亮、脚本执行错误的诊断等功能。

解决方案资源管理器(Solution Explorer)

解决方案资源管理器允许开发者将多个项目和文件组织成一个解决方案。这对于大型项目管理和维护非常有帮助。

模板管理器(Template Explorer)

模板管理器提供了创建数据库对象的模板，如存储过程、触发器等。这些模板有助于快速生成代码。

4.1.2 管理服务器与数据库实例

在SSMS中，管理SQL Server实例是一项基本操作。可以连接到单个服务器实例或使用链接服务器功能管理多个服务器实例。在对象资源管理器中，通过右键点击“服务器”节点，用户可以访问用于管理服务器的菜单项。这些操作包括配置实例属性、设置安全策略、管理用户权限等。

-- 示例：更改SQL Server实例的启动选项
ALTER SERVER CONFIGURATION 
SET SQL SERVER CONFIGURATION OPTION = VALUE;

在上述代码块中， ALTER SERVER CONFIGURATION 用于更改服务器配置。每个配置选项都有自己的参数 OPTION 和对应的 VALUE 。

4.1.3 脚本编辑器的高级功能

SSMS的脚本编辑器不仅用于编写和执行SQL语句，还包含许多高级功能。这些包括代码片段、T-SQL调试、查询执行计划分析、Intellisense等。Intellisense是一个代码自动完成工具，它能够提供对象名称、参数和语句的提示。例如：

-- Intellisense自动完成表名
SELECT * FROM [dbo].[Tab|] -- Tab后按Tab键，自动补全表名

在上面的例子中， Tab 键触发了Intellisense的功能，自动补全了表名。

4.2 SQL Server Management Studio操作进阶

4.2.1 复杂查询的编写与执行

在进行复杂的查询时，SSMS的查询编辑器支持编写包含多个子查询、联接和聚合函数的SQL语句。它还提供可视化的查询计划分析工具，帮助优化查询性能。

创建复杂的联接查询
-- 示例：编写一个包含内联接的查询
SELECT a.*, b.*
FROM TableA a
INNER JOIN TableB b ON a.ID = b.AID;

上述查询中， INNER JOIN 用于创建内联接，并通过 ON 子句指定了联接条件。

使用查询执行计划分析查询性能
-- 示例：查看查询执行计划
EXPLAIN SELECT * FROM TableA;

EXPLAIN 是一个假设性的关键字，在SSMS中可以用来查看查询执行计划。这有助于识别查询中可能的性能瓶颈。

4.2.2 定时任务与作业的创建与维护

SSMS允许用户创建、管理和监控SQL Server代理作业。这些作业可以定时执行，如数据库备份、数据清理、性能监控等。通过作业活动监视器可以查看作业执行状态和历史记录。

-- 创建SQL Server代理作业的基本步骤
-- 示例：创建一个新的SQL Server代理作业
USE msdb;
GO

EXEC dbo.sp_add_job 
    @job_name = N'BackupDatabaseJob', 
    @description = N'Job to back up all databases on SQL Server instance.';
GO

EXEC dbo.sp_add_jobstep 
    @job_name = N'BackupDatabaseJob',
    @step_name = N'BackupDatabase',
    @subsystem = N'TSQL',
    @command = N'BACKUP DATABASE AdventureWorks TO DISK = ''C:\Backups\AdventureWorks.bak'' WITH NOFORMAT, INIT, NAME = N''AdventureWorks-Full'', SKIP, NOREWIND, NOUNLOAD, STATS = 10';
GO

EXEC dbo.sp_add_schedule 
    @job_name = N'BackupDatabaseJob',
    @name = N'RunDaily';
GO

EXEC dbo.sp_add_jobserver 
    @job_name = N'BackupDatabaseJob';
GO

在上述代码块中，创建了一个名为 BackupDatabaseJob 的新作业，包括了一个步骤来备份数据库，一个调度计划，以及将作业部署到特定服务器。

4.2.3 数据库监控与性能调优

SSMS提供了一系列工具用于监控数据库的性能和健康状况。活动监视器和性能监视器是常用的工具，用于实时查看系统资源和数据库活动。通过这些工具，数据库管理员可以及时发现并解决性能问题。

性能监视器的使用
graph TD
    A[启动性能监视器] --> B[选择SQL Server: Buffer Manager对象]
    B --> C[添加计数器]
    C --> D[设置实例]
    D --> E[监控性能数据]

在上述流程图中，描述了使用性能监视器来监控SQL Server实例性能的步骤。

通过SSMS的界面与功能，管理员可以有效地管理和优化SQL Server实例。本章详细介绍了SSMS的基本使用方法、操作进阶和高级功能，为数据库管理和维护提供了强大的支持。

5. ADO.NET实体数据模型与Entity Framework应用

实体数据模型（Entity Data Model，简称EDM）和Entity Framework是.NET开发者在与数据交互时经常使用的工具。它们为开发者提供了强大的抽象，能够将应用程序代码与数据源的底层细节分离开来。

5.1 ADO.NET实体数据模型的介绍与使用

5.1.1 实体数据模型的概念与优势

实体数据模型（EDM）是一种用于描述数据结构的抽象层，它基于Entity-Relationship（ER）模型构建，允许开发者以面向对象的方式操作数据。EDM可以表示任何数据源的结构，比如数据库或Web服务，并允许开发者通过统一的API与这些数据源交互。

使用EDM的优势包括：

  • 数据抽象和独立性 ：EDM允许开发者关注数据的逻辑模型，而不必担心底层数据源的差异，从而实现对多种数据源的统一访问。
  • 高级查询能力 ：支持声明式查询（如LINQ），允许编写接近自然语言的查询语句。
  • 代码生成和更新 ：通过Entity Framework工具，可以自动生成数据访问代码，并在数据模型变更时更新代码，减少重复工作。

5.1.2 创建与配置实体数据模型

创建实体数据模型通常涉及以下步骤：

  1. 添加ADO.NET Entity Data Model项目项 ：在Visual Studio中，选择添加新项，并选择“ADO.NET Entity Data Model”。
  2. 选择模型内容 ：可以选择“从数据库生成”，然后连接到数据库选择表和关系；或者选择“空模型”，手动创建模型。
  3. 配置模型 ：根据需要修改生成的EDMX文件，调整实体类型和属性，以及它们与数据库表的映射关系。

以下是一个简单的EDMX配置示例：

<edmx:Edmx Version="3.0" xmlns:edmx="http://schemas.microsoft.com/ado/2008/10/edmx">
  <edmx:ConceptualModels>
    <Schema Namespace="Model.Store" Alias="Self" p4:UseStrongSpatialTypes="false" xmlns:p4="http://schemas.microsoft.com/ado/2009/02/edm/annotation" xmlns="http://schemas.microsoft.com/ado/2009/11/edm">
      <EntityType Name="Product">
        <Key>
          <PropertyRef Name="ProductId" />
        </Key>
        <Property Name="ProductId" Type="int" Nullable="false" StoreGeneratedPattern="Identity" />
        <!-- Additional properties -->
      </EntityType>
    </Schema>
  </edmx:ConceptualModels>
  <edmx:Mappings>
    <Mapping Space="C-S" xmlns="http://schemas.microsoft.com/ado/2009/02/edm/mapping">
      <EntityContainerMapping StorageEntityContainer="ModelStoreContainer" CdmEntityContainer="ModelEntities">
        <EntitySetMapping Name="Products">
          <EntityTypeMapping TypeName="Model.Store.Product">
            <MappingFragment StoreEntitySet="Products">
              <ScalarProperty Name="ProductId" ColumnName="ProductId" />
              <!-- Additional property mappings -->
            </MappingFragment>
          </EntityTypeMapping>
        </EntitySetMapping>
      </EntityContainerMapping>
    </Mapping>
  </edmx:Mappings>
</edmx:Edmx>

5.1.3 实体数据模型的增删改查操作

使用EDM进行数据操作涉及到创建DbContext实例，然后通过此实例执行查询和命令。

以下是一些基本的CRUD操作代码片段：

using(var context = new MyDbContext())
{
    // Create
    var newProduct = new Product { Name = "New Product" };
    context.Products.Add(newProduct);
    context.SaveChanges();

    // Read
    var product = context.Products.Find(1);

    // Update
    product.Name = "Updated Product";
    context.SaveChanges();

    // Delete
    context.Products.Remove(product);
    context.SaveChanges();
}

5.2 Entity Framework的应用与发展

5.2.1 Entity Framework核心概念解析

Entity Framework（EF）是一个ORM（对象关系映射）框架，它允许开发者直接操作.NET对象，EF会将这些操作转换为数据库命令。EF的核心概念包括：

  • DbContext ：作为数据操作的主要入口点，负责连接数据库、管理生命周期。
  • EntitySet ：表示数据库中的表。
  • EntityObject ：表示表中的一行数据。
  • LINQ to Entities ：一种用于构建查询的语言集成查询（LINQ）的特殊形式。

5.2.2 实体框架的代码优先与模型优先

Entity Framework有两种主要的工作流：模型优先和代码优先。

  • 模型优先（Model First） ：从数据库设计模型开始，由EDMX文件生成代码。
  • 代码优先（Code First） ：从代码开始，利用迁移来生成和更新数据库结构。

5.2.3 高级查询技巧与性能考量

在使用Entity Framework时，高级查询技巧和性能考量至关重要。

  • 利用延迟加载和预加载 ：控制EF加载相关数据的时机，优化性能。
  • 分页和过滤 ：使用 .Skip() 和 .Take() 方法实现分页，使用 .Where() 方法进行过滤。
  • 执行原生SQL查询 ：在某些复杂场景下，直接执行原生SQL语句可以提高性能。
// 分页示例
var products = context.Products
                      .Skip(50)
                      .Take(10)
                      .ToList();

// 使用原生SQL查询
var sql = "SELECT * FROM Products WHERE Name LIKE '%keyword%'";
var productMatches = context.Products.SqlQuery(sql).ToList();

通过深入理解和应用这些内容，开发者将能够更有效地使用Entity Framework和实体数据模型，以提高数据访问代码的效率和可维护性。

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