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構(gòu)建新一代的K8s原生Java微服務(wù)+Quarkus實(shí)戰(zhàn)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了構(gòu)建新一代的K8s原生Java微服務(wù)+Quarkus實(shí)戰(zhàn)。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,請(qǐng)大家不吝賜教,您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問(wèn)。

系列文章目錄

送書(shū)第一期 《用戶(hù)畫(huà)像:平臺(tái)構(gòu)建與業(yè)務(wù)實(shí)踐》
送書(shū)活動(dòng)之抽獎(jiǎng)工具的打造 《獲取博客評(píng)論用戶(hù)抽取幸運(yùn)中獎(jiǎng)?wù)摺?
送書(shū)第二期 《Spring Cloud Alibaba核心技術(shù)與實(shí)戰(zhàn)案例》
送書(shū)第三期 《深入淺出Java虛擬機(jī)》
送書(shū)第四期 《AI時(shí)代項(xiàng)目經(jīng)理成長(zhǎng)之道》
送書(shū)第五期 《Kubernetes原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)》



★前言

Kubernetes原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)

過(guò)去幾年來(lái),Quarkus 作為一種微服務(wù)開(kāi)發(fā)框架大為流行,而Eclipse MicroProfile 也持續(xù)演進(jìn)成一組Java 微服務(wù)開(kāi)發(fā)API。本書(shū)詳細(xì)介紹如何基于MicroProfile 和Spring API新建、開(kāi)發(fā)和調(diào)試Quarkus 微服務(wù),并部署到Kubernetes 上。 除了微服務(wù)的開(kāi)發(fā)和部署,本書(shū)還涵蓋Kubernetes 微服務(wù)的其他方方面面,比如應(yīng)用健康管理、監(jiān)控、可觀測(cè)性、安全性以及API 可視化。

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☆一、推薦

構(gòu)建新一代的Kubernetes原生Java微服務(wù)+Quarkus實(shí)戰(zhàn)

微服務(wù)開(kāi)發(fā)并不容易。其中涉及大量的概念與復(fù)雜的技術(shù),令很多開(kāi)發(fā)者忘而卻步。Quarkus是一個(gè)全能的基礎(chǔ)框架,除了基礎(chǔ)的Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力外,還包括服務(wù)發(fā)現(xiàn)與調(diào)用、熔斷限流和觀測(cè)等微服務(wù)治理體系。Quarkus 在提供強(qiáng)大性的同時(shí),力求通過(guò)降低對(duì)實(shí)際業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的侵入性來(lái)減輕開(kāi)發(fā)者的負(fù)擔(dān)。從兩個(gè)方面就可見(jiàn)一斑:①為讓現(xiàn)有Spring框架的開(kāi)發(fā)者更容易上手,Quarkus 在常見(jiàn)性上提供與Spring框架的直接兼容;②如果要用Quarkus生成原生二進(jìn)制可執(zhí)行程序,只需要添加相應(yīng)配置和編譯參數(shù)即可,無(wú)論是開(kāi)發(fā)過(guò)程、編程語(yǔ)言語(yǔ)法,還是業(yè)務(wù)代碼,都不需要修改。我們發(fā)現(xiàn),基于Quarkus開(kāi)發(fā)云原生微服務(wù)變得輕松又愉悅。

國(guó)內(nèi)的Java開(kāi)發(fā)和微服務(wù)技術(shù)社區(qū)都相當(dāng)活躍。近年來(lái),Quarkus 逐步被更多團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中,人們熱切渴望Quarkus 方面的實(shí)戰(zhàn)材料,供新人學(xué)習(xí),供有經(jīng)驗(yàn)者參考。本書(shū)是一本由紅帽專(zhuān)家親作的Quarkus實(shí)戰(zhàn)型入門(mén)書(shū)籍。無(wú)論是從未使用過(guò)其他開(kāi)發(fā)框架的人,還是已有其他框架使用經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者,書(shū)中都提供了相應(yīng)內(nèi)容,讓開(kāi)發(fā)者迅速建立使用Quarkus開(kāi)發(fā)微服務(wù)所需的知識(shí)體系。Quarkus 并非獨(dú)立存在,而與微服務(wù)和容器技術(shù)相輔相成。讀者若要更好地理解本書(shū)的內(nèi)容,更順利地完成書(shū)中的實(shí)驗(yàn),有必要參考其他有關(guān)微服務(wù)的資料,并了解如何使用容器和Kubernetes之類(lèi)的工具。

☆二、內(nèi)容簡(jiǎn)介

《Kubernetes原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)》 內(nèi)容簡(jiǎn)介

運(yùn)用新的“Kubernetes優(yōu)先”工具高效地開(kāi)發(fā)微服務(wù)!Quarkus與容器和Kubernetes的結(jié)合渾然天成,從根本上簡(jiǎn)化了微服務(wù)的開(kāi)發(fā)與部署。Quarkus這個(gè)功能強(qiáng)大的框架從一開(kāi)始就是基于Java構(gòu)建的,因而能與現(xiàn)有的JVM代碼庫(kù)無(wú)縫集成,極大地縮短了啟動(dòng)時(shí)間,減少了內(nèi)存消耗量。
在《Kubernetes原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)》的指導(dǎo)下,你將使用容器、Kubernetes和Quarkus框架開(kāi)發(fā)微服務(wù)。將首先開(kāi)發(fā)基于Quarkus和MicroProfile API的可部署應(yīng)用;此后,將了解如何借助Quarkus天然的啟動(dòng)速度和運(yùn)行速度優(yōu)勢(shì),通過(guò)運(yùn)用GraalVM原生編譯,來(lái)獲得性能躍升。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,你將體驗(yàn)到如何在Quarkus應(yīng)用中集成Spring開(kāi)發(fā),并吸收作者關(guān)于微服務(wù)監(jiān)控和管理的真知灼見(jiàn)。 主要內(nèi)容 ? 在Kubernetes上部署企業(yè)級(jí)Java應(yīng)用 ? 運(yùn)用Quarkus運(yùn)行時(shí)框架開(kāi)發(fā)應(yīng)用 ? 運(yùn)用GraalVM原生編譯獲得**性能 ? 充分運(yùn)用MicroProfile規(guī)范

2.1、通過(guò)本書(shū)能學(xué)到什么?

2.1.1、第1章

首先向讀者介紹微服務(wù)和微服務(wù)架構(gòu)的概念,以及我們?yōu)槭裁葱枰⒎?wù)相關(guān)的規(guī)范;接著介紹Eclipse MicroProfile、Quarkus 和Kubernetes。后會(huì)提到一些Kubernetes 原生微服務(wù)的典型性。

2.1.2、第2章

從創(chuàng)建新的Quarkus 項(xiàng)目開(kāi)始,逐漸深入探討Quarkus。該章介紹幾個(gè)重要的話題,例如實(shí)時(shí)編碼、編寫(xiě)測(cè)試、原生可執(zhí)行程序,以及將Quarkus 應(yīng)用打包和部署到Kubernetes 的過(guò)程。

2.1.3、第3章

首先介紹Quarkus 中基于Eclipse MicroProfile 的配置功能,包括如何設(shè)置并獲取配置值;接著介紹如何運(yùn)用ConfigSource 在Quarkus 中定義新的配置源。

2.1.4、第4章

介紹運(yùn)用Panache 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)交互。該章首先解釋Quarkus 數(shù)據(jù)源的工作原理,然后討論使用Panache 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的三種模式:JPA、活動(dòng)記錄和數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ);后,解釋如何在Kubernetes 中部署PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1.5、第5章

介紹如何在Quarkus 中基于MicroProfile 消費(fèi)外部服務(wù):使用REST 客戶(hù)端并為外部服務(wù)定義類(lèi)型安全的表示形式。該章介紹REST 客戶(hù)端的兩種用法:CDI 和編程式API,以及如何模擬REST 客戶(hù)端并開(kāi)展測(cè)試。后,該章討論如何向客戶(hù)端請(qǐng)求添加標(biāo)頭,介紹用于處理請(qǐng)求的額外過(guò)濾器與提供程序。
VI Kubernetes 原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)

2.1.6、第6章

介紹應(yīng)用健康管理的概念,以及MicroProfile Health 規(guī)范與Kubernetes Pod 生命周期的集成方式。該章介紹如何將相似的檢查組合為自定義分組,并從UI 便利地查看檢查結(jié)果。

2.1.7、第7章

介紹MicroProfile Fault Tolerance 規(guī)范包含的所有韌性策略,包括艙壁、降級(jí)、重試和熔斷器。該章還討論如何通過(guò)配置屬性覆寫(xiě)這些策略的設(shè)置。

2.1.8、第8章

介紹反應(yīng)式流,解釋反應(yīng)式流的概念,以及它們?cè)诎l(fā)布者、訂閱者和處理者中的處理過(guò)程。該章接著解釋如何在Quarkus 中利用Reactive Messaging 創(chuàng)建響應(yīng)式流,并利用生成器將命令式代碼與響應(yīng)式代碼橋接起來(lái)。后討論在Kubernetes 上部署Apache Kafka,以及一個(gè)反應(yīng)式系統(tǒng)的過(guò)程,其中的反應(yīng)式系統(tǒng)由數(shù)個(gè)微服務(wù)構(gòu)成,微服務(wù)之間以Apache Kafka 作為相互聯(lián)結(jié)的骨架。

2.1.9、第9章

討論現(xiàn)有的Spring 開(kāi)發(fā)者如何以極小的變動(dòng)就可以把他們的應(yīng)用轉(zhuǎn)換為Quarkus 應(yīng)用。接著討論如何使用Spring 配置服務(wù)器作為Quarkus 的配置源。后,該章詳細(xì)介紹Spring 與Quarkus 之間,在Web 和數(shù)據(jù)訪問(wèn)方面不必修改代碼就已具備的兼容性。

2.1.10、第10章

解釋指標(biāo)在應(yīng)用監(jiān)控領(lǐng)域(尤其是微服務(wù)架構(gòu)體系)中的重要性。該章介紹如何運(yùn)用 Prometheus 和Grafana 對(duì)指標(biāo)進(jìn)行可視化,包括MicroProfile Metrics 和Micrometer格式。

2.1.11、第11章

介紹運(yùn)用 MicroProfile 和OpenTracing 跟蹤微服務(wù),解釋如何在Kubernetes上部署Jaeger,從微服務(wù)向Jaeger 發(fā)送跟蹤信息,并通過(guò)UI 查看這些跟蹤信息。該章討論如何自定義分段名稱(chēng),以及通過(guò)注入跟蹤器創(chuàng)建自定義分段。后,該章還介紹如何跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用以及與Apache Kafka 之間的消息通信。

2.1.12、第12章

驗(yàn)證使用 MicroProfile OpenAPI 對(duì)API 進(jìn)行可視化,并使用Swagger UI 查看所生成的 API 文檔。接著討論如何定制OpenAPI 文檔,在REST 端點(diǎn)中體現(xiàn)應(yīng)用信息、結(jié)構(gòu)信息以及定的操作詳情。后討論設(shè)計(jì)先行模式,介紹存量OpenAPI 文檔的使用方法。

2.1.13、第13章

解釋微服務(wù)的認(rèn)證和授權(quán),首先討論基于文件的認(rèn)證,以及OpenID Connect和KeyCloak 的搭配使用。接著討論對(duì)定資源進(jìn)行保護(hù)以及測(cè)試授權(quán)流程的方法。然后解釋Json Web 令牌(JWT),以及從令牌各個(gè)部分獲取的API。后討論如何利用JWT 為微服務(wù)添加安全保護(hù),并在微服務(wù)之間傳遞令牌。


☆三、作者簡(jiǎn)介

Kubernetes原生微服務(wù)開(kāi)發(fā) 作者簡(jiǎn)介

John Clingan 是紅帽高級(jí)產(chǎn)品主管,研究方向是企業(yè)級(jí)Java標(biāo)準(zhǔn)和Quarkus。 Ken Finnigan 是Workday高級(jí)軟件工程師主管,此前在紅帽的Quarkus團(tuán)隊(duì)工作。

☆四、目錄

第Ⅰ部分 基礎(chǔ)知識(shí)
第1 章 Quarkus、MicroProfile 和
Kubernetes 簡(jiǎn)介. 3
1.1 什么是微服務(wù)3
1.1.1 微服務(wù)的興起.6
1.1.2 微服務(wù)架構(gòu)6
1.1.3 微服務(wù)規(guī)范的需求7
1.2 MicroProfile 規(guī)范.7
1.2.1 MicroProfile 的發(fā)展歷程.8
1.2.2 MicroProfile 社區(qū)核心原則9
1.3 Quarkus 10
1.3.1 快樂(lè)開(kāi)發(fā) 10
1.3.2 對(duì)MicroProfile 的支持 11
1.3.3 運(yùn)行時(shí)效率 11
1.4 Kubernetes 12
1.5 Kubernetes 原生微服務(wù) 15
1.6 本章小結(jié) 16
第2 章 初次開(kāi)發(fā)Quarkus 應(yīng)用19
2.1 創(chuàng)建項(xiàng)目 19
2.2 使用實(shí)時(shí)編碼進(jìn)行開(kāi)發(fā) 24
2.3 編寫(xiě)測(cè)試 32
2.4 生成原生可執(zhí)行程序 37
2.5 在Kubernetes 上運(yùn)行應(yīng)用. 40
2.5.1 生成 Kubernetes YAML . 40
2.5.2 應(yīng)用打包 43
2.5.3 應(yīng)用部署與運(yùn)行. 43
2.6 本章小結(jié) 45
第Ⅱ部分 微服務(wù)開(kāi)發(fā)
第3 章 微服務(wù)配置.49
3.1 MicroProfile Config架構(gòu)概述 50
3.2 訪問(wèn)配置 50
3.3 銀行服務(wù) 51
3.3.1 創(chuàng)建銀行服務(wù). 51
3.3.2 配置銀行服務(wù)的名稱(chēng)字段. 53
3.4 配置源. 54
3.5 配置mobileBanking 字段 57
3.6 使用@ConfigProperties 對(duì)配置屬性分組. 57
3.7 Quarkus 有的配置功能 59
3.7.1 Quarkus 配置編組. 59
3.7.2 配置屬性表達(dá)式 60
3.7.3 Quarkus ConfigMapping 功能 61
3.7.4 運(yùn)行期和構(gòu)建期配置屬性. 62
3.8 Kubernetes 上的配置 63
3.8.1 Kubernetes 上的常見(jiàn)配置源. 63
3.8.2 在Quarkus 應(yīng)用中使用ConfigMap 65
3.8.3 編輯ConfigMap. 66
3.8.4 Kubernetes Secret 67
3.9 本章小結(jié) 69
第4 章 使用Panache 訪問(wèn)數(shù)據(jù)71
4.1 數(shù)據(jù)源. 71
4.2 JPA 73
4.3 簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā) 78
X Kubernetes 原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)
4.3.1 活動(dòng)記錄 78
4.3.2 數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ) 81
4.3.3 數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式選型 83
4.4 部署到Kubernetes 84
4.4.1 部署PostgreSQL 數(shù)據(jù)庫(kù) 84
4.4.2 打包與部署 85
4.5 本章小結(jié) 86
第5 章 微服務(wù)客戶(hù)端87
5.1 MicroProfile REST Client規(guī)范 88
5.2 定義服務(wù)接口 89
5.2.1 CDI REST 客戶(hù)端 90
5.2.2 以編程方式使用REST客戶(hù)端 95
5.2.3 選用CDI 還是編程式API. 96
5.2.4 異步響應(yīng)類(lèi)型. 96
5.3 定制REST 客戶(hù)端. 98
5.3.1 客戶(hù)端請(qǐng)求頭. 98
5.3.2 聲明提供程序101
5.4 本章小結(jié).106
第6 章 應(yīng)用的健康管理.107
6.1 開(kāi)發(fā)者在應(yīng)用健康管理領(lǐng)域日益重要的地位107
6.2 MicroProfile Health 規(guī)范108
6.2.1 存活狀態(tài)與就緒狀態(tài).109
6.2.2 確定存活狀態(tài)與就緒狀態(tài)109
6.3 開(kāi)始學(xué)習(xí)MicroProfile Health.110
6.3.1 賬戶(hù)服務(wù)中的MicroProfile
Health 存活狀態(tài).112
6.3.2 為賬戶(hù)服務(wù)創(chuàng)建存活健康檢查113
6.3.3 賬戶(hù)服務(wù)的MicroProfile Health
就緒狀態(tài).114
6.3.4 禁用第三方就緒健康檢查115
6.3.5 創(chuàng)建新的就緒健康檢查115
6.3.6 Quarkus 健康分組118
6.3.7 使用Quarkus 健康狀態(tài)界面 119
6.4 Kubernetes 存活和就緒探針.120
6.4.1 定制健康檢查屬性.121
6.4.2 部署到Kubernetes122
6.4.3 測(cè)試Kubernetes 中的就緒健康檢查124
6.5 本章小結(jié)126
第7 章 應(yīng)用韌性策略 127
7.1 韌性策略簡(jiǎn)介127
7.2 用@Asynchronous 啟用單獨(dú)的線程執(zhí)行方法128
7.3 用艙壁模式限制并發(fā)128
7.4 在交易服務(wù)中使用艙壁.130
7.5 以降級(jí)處理的方式處理異常.131
7.6 為調(diào)用指定超時(shí).132
7.7 用@Retry 從臨時(shí)故障中恢復(fù).135
7.8 用熔斷器避免持續(xù)故障.136
7.8.1 MicroProfile Fault Tolerance規(guī)范中的@CircuitBreaker 136
7.8.2 熔斷器的工作原理.137
7.8.3 更新交易服務(wù),運(yùn)用@CircuitBreaker138
7.8.4 測(cè)試熔斷器140
7.9 用配置屬性覆蓋注解參數(shù)142
7.10 部署到Kubernetes.144
7.11 本章小結(jié).145
第8 章 命令式世界的反應(yīng)式編程 147
8.1 反應(yīng)式編程的示例147
8.2 反應(yīng)式流149
8.2.1 發(fā)布者、訂閱者和處理者149
8.2.2 回壓的重要性150
8.3 Quarkus 中的反應(yīng)式消息.152
8.3.1 借用生成器結(jié)合使用命令式與反應(yīng)式編程152
8.3.2 關(guān)于阻塞.155
8.3.3 以?xún)?nèi)存模式測(cè)試157
8.4 原理分析.160
8.4.1 MicroProfile 反應(yīng)式消息規(guī)范160
8.4.2 消息內(nèi)容和元數(shù)據(jù).161
8.4.3 消息流中的消息164
8.5 部署到Kubernetes164
8.5.1 Minikube 中的Apache Kafka 165
8.5.2 匯總所有步驟167
8.6 本章小結(jié).169
第9 章 在Quarkus 中開(kāi)發(fā)Spring微服務(wù)171
9.1 Quarkus 與Spring API兼容性簡(jiǎn)介171
9.2 Spring 依賴(lài)注入和配置的兼容性172
9.2.1 搭建Spring Cloud 配置服務(wù)器.173
9.2.2 將Spring 配置服務(wù)器用作配置源.174
9.2.3 將銀行服務(wù)轉(zhuǎn)換為使用Spring Configuration API175
9.3 Quarkus 與Spring Web API的兼容性176
9.4 Quarkus 與Spring Data JPA的兼容性179
9.5 部署到Kubernetes183
9.6 Spring API 兼容性在Quarkus中的實(shí)現(xiàn)原理184
9.7 常見(jiàn)的Quarkus/Spring 兼容性相關(guān)的問(wèn)題184
9.8 對(duì)比Spring Boot 與Quarkus的啟動(dòng)過(guò)程185
9.9 本章小結(jié).186
第Ⅲ部分 可觀測(cè)性、API 定義和微服務(wù)安全
第10 章 記錄指標(biāo) 189
10.1 指標(biāo)在微服務(wù)架構(gòu)中的角色189
10.2 了解MicroProfile Metrics規(guī)范.190
10.2.1 利用Prometheus 和Grafana繪制指標(biāo)圖線.191
10.2.2 MicroProfile Metrics 規(guī)范197
10.2.3 為賬戶(hù)服務(wù)添加埋點(diǎn)201
10.2.4 為交易服務(wù)添加埋點(diǎn)202
10.2.5 創(chuàng)建業(yè)務(wù)指標(biāo).209
10.2.6 MicroProfile Metrics 與MicroProfile Fault Tolerance、JAX-RS 的集成. 211
10.2.7 Micrometer 指標(biāo)213
10.2.8 模擬繁忙的生產(chǎn)系統(tǒng)215
10.3 本章小結(jié).216
第11 章 微服務(wù)跟蹤 217
11.1 跟蹤的工作原理.218
11.2 Jaeger219
11.2.1 跟蹤采樣219
11.2.2 配置 Minikube 環(huán)境220
11.2.3 安裝Jaeger 220
11.2.4 使用Jaeger 跟蹤微服務(wù).222
11.3 跟蹤的規(guī)范226
11.3.1 OpenTracing.226
11.3.2 MicroProfile OpenTracing 227
11.3.3 OpenTelemetry227
11.4 在應(yīng)用中定制跟蹤228
11.4.1 使用@Traced228
11.4.2 注入跟蹤器.228
11.4.3 跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用230
11.4.4 跟蹤Kafka 消息232
11.5 本章小結(jié).238
XII Kubernetes 原生微服務(wù)開(kāi)發(fā)
第12 章 API 可視化239
12.1 在Swagger UI 中查看OpenAPI 文檔240
12.1.1 啟用OpenAPI.240
12.1.2 Swagger UI 242
12.2 MicroProfile OpenAPI244
12.2.1 應(yīng)用信息244
12.2.2 定制輸出內(nèi)容的結(jié)構(gòu)246
12.2.3 定義操作247
12.2.4 操作的響應(yīng)248
12.2.5 為操作添加標(biāo)簽251
12.2.6 過(guò)濾 OpenAPI 的內(nèi)容252
12.3 設(shè)計(jì)先行開(kāi)發(fā)253
12.3.1 從文件加載OpenAPI253
12.3.2 混用文件與注解254
12.4 代碼先行還是OpenAPI先行255
12.5 本章小結(jié).255
第13 章 微服務(wù)安全257
13.1 認(rèn)證和授權(quán)簡(jiǎn)介257
13.2 使用基于文件的認(rèn)證與授權(quán)259
13.3 基于OpenID Connect 的認(rèn)證與授權(quán)263
13.3.1 OpenID Connect(OIDC)
簡(jiǎn)介264
13.3.2 OIDC 與Keycloak264
13.3.3 使用OpenID Connect 訪問(wèn)受保護(hù)的資源.266
13.3.4 測(cè)試授權(quán)碼流程268
13.4 JSON Web 令牌和
MicroProfile JWT271
13.4.1 JWT 令牌的頭部272
13.4.2 JWT 令牌的正文272
13.4.3 JWT 簽名.274
13.5 使用MicroProfile JWT 為交易服務(wù)添加安全保護(hù)276
13.6 傳遞JWT278
13.6.1 為賬戶(hù)服務(wù)API 端點(diǎn)添加安全保護(hù)278
13.6.2 由交易服務(wù)向賬戶(hù)服務(wù)傳遞JWT 令牌.279
13.7 在Kubernetes 上運(yùn)行服務(wù).280
13.8 本章小結(jié).281


★總結(jié)

本次送書(shū) 2 本 評(píng)論區(qū)抽2位小伙伴送書(shū)

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