挖一挖:PostgreSQL Java里的double类型存储到varchar精度丢失问题

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前言

大概故事是这样的,PostgreSQL数据库,表结构:

create table t1(a varchar);

然后使用标准的Java jdbc去插入数据,其基本代码如下:

import java.sql.*;
public class PgDoubleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        ResultSet resultSet = null;
        PreparedStatement ps= null;
        try {
            // 连接到数据库
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:postgresql://192.168.0.6:5432/mydb", "mydb", "test123");
            String sql="insert into t1 values(?)";
            ps = connection.prepareStatement(sql);
            ps.setObject(1,new Double(48));ps.execute();
            ps.setObject(1,new Double(48.1));ps.execute();
            ps.setObject(1,new Double(48.9));ps.execute();

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (ps != null) {
                    ps.close();
                }
                if (connection != null) {
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

发现 PostgreSQL11和12及以后的版本,插入到表t1中的记录值不一样。

PG11中的结果:

mydb=# select * from t1;
          a
---------------------
 48
 48.1000000000000014
 48.8999999999999986
(3 rows)

PG12及后续版本的结果:

mydb=# select * from t1;
  a
------
 48
 48.1
 48.9
(3 rows)

这个问题如何分析?

分析

上边的Java代码片段,采用的都是完全相同的jdbc driver:

        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
            <version>42.7.3</version>
        </dependency>

有几种可能性,驱动层根据服务器端不同的版本,发送的数据就完全不同。或者服务器端根据客户端来的数据,处理有所不同。

检查下SQL日志

我们分别打开:postgresql.conf,开启记录所有的SQL

log_statement = 'all' # none, ddl, mod, all

于是看到,PG11的日志是这样的:

2024-03-30 11:20:46.235 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: SET extra_float_digits = 3
2024-03-30 11:20:46.236 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'
2024-03-30 11:20:46.262 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.262 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48'
2024-03-30 11:20:46.265 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.265 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48.1000000000000014'
2024-03-30 11:20:46.266 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.266 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48.8999999999999986'
2024-03-30 11:21:11.696 CST [13555] LOG:  statement: select * from t1;

而PG12的日志是这样的:

2024-03-30 10:45:30.172 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: SET extra_float_digits = 3
2024-03-30 10:45:30.173 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'
2024-03-30 10:45:30.197 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.197 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48'
2024-03-30 10:45:30.199 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.199 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48.1'
2024-03-30 10:45:30.200 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.200 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48.9'

也就是说到了服务器端,绑定参数值的时候,就已经不同了。PG11里头,传的字符串值已经有了变化了。很有意思的东西。我们不忙着下结论。

既然Server端的log不能判定,我们可以看看driver层的详细的log信息。这个需要设置logging.properties. 详情可以参考文档:https://jdbc.postgresql.org/documentation/logging/

查看JDBC客户端driver层日志

PG12的相关日志有如下关键内容:

三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.Driver connect
详细: Connecting with URL: jdbc:postgresql://192.168.0.6:5555/mydb?loggerLevel=TRACE&loggerFile=jdbc.log
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
详细: PostgreSQL JDBC Driver 42.7.3
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection setDefaultFetchSize
详细:   setDefaultFetchSize = 0

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 12.11)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(session_authorization = mydb)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(standard_conforming_strings = on)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(TimeZone = Asia/Shanghai)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl readStartupMessages
非常详细:  <=BE BackendKeyData(pid=8,855,ckey=-1,722,642,031)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.core.SetupQueryRunner$SimpleResultHandler@614ddd49, maxRows=0, fetchSize=0, flags=1,047
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(SET)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.core.SetupQueryRunner$SimpleResultHandler@711f39f9, maxRows=0, fetchSize=0, flags=1,047
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'",oids={})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
....
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     types using binary send = OID_ARRAY,UUID,BYTEA,INT8,INT2,INT4,POINT,TIMESTAMP,BOX,TIMESTAMPTZ,NUMERIC,BYTEA_ARRAY,INT2_ARRAY,INT4_ARRAY,TEXT_ARRAY,TIMETZ,VARCHAR_ARRAY,INT8_ARRAY,TIME,FLOAT4,FLOAT8,FLOAT4_ARRAY,FLOAT8_ARRAY
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     types using binary receive = OID_ARRAY,UUID,BYTEA,INT8,INT2,INT4,POINT,TIMESTAMP,BOX,TIMESTAMPTZ,NUMERIC,BYTEA_ARRAY,INT2_ARRAY,INT4_ARRAY,TEXT_ARRAY,TIMETZ,VARCHAR_ARRAY,INT8_ARRAY,DATE,TIME,FLOAT4,FLOAT8,FLOAT4_ARRAY,FLOAT8_ARRAY
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     integer date/time = true
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@2353b3e6, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@42f93a98, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@c46bcd4, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)

我们看到上边有明显的:

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 12.11)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)
FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})

再看看PG11下边的详细日志:

三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 11.22 [by Sean])
。。
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@42f93a98, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@c46bcd4, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)

找出关键的几行:

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 11.22 [by Sean])
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)
FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})

比较后的总结、模拟重现与深挖

从驱动层来看,发送过去的内容或指令应该是一样的。只是Server端对于类似于如下的binding,分别有精度损失或没有精度损失:

$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)

我们看看PG11下边的一些行为:

show extra_float_digits;
 extra_float_digits
--------------------
 0
(1 row)

select '48.1'::float8;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

SET extra_float_digits = 3;
SET
mydb=# select '48.9'::float8;
       float8
---------------------
 48.8999999999999986
(1 row)

看到了吗?在extra_float_digits = 3;时,结果就出来了。'48.8999999999999986'

而到了PG12,结果是这样:

mydb=# show extra_float_digits;
 extra_float_digits
--------------------
 1
(1 row)

mydb=# select '48.1'::double precision;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

mydb=# SET extra_float_digits = 3;
SET
mydb=# select '48.1'::double precision;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

所以, 从上边的分析来看,是server端对于extra_float_digits = 3时,在字符串转到float8 (double precision)时的行为不一样导致的。

至此,真相大白。

我们也可以看下参数extra_float_digits的真实含义:

https://postgresqlco.nf/doc/zh/param/extra_float_digits/ :Sets the number of digits displayed for floating-point values

这个参数调整用于文本输出浮点值的位数,包括float4,float8以及几何数据类型。

如果值为1(默认值)或更高,浮点值被输出为最短-精度格式;参见datatype-float。实际生成的位数只取决于输出的值,而不取决于此参数的值。float8 值最多需要 17 位数字,float4值最多需要9位数字。这种格式既快速又精确,在正确读取时精确地保留了原始的二进制浮点值。为了历史兼容性,允许的值最大为3。

如果值为零或负,则输出四舍五入为给定的十进制精度。使用的精度是根据此参数的值减小的类型((FLT_DIGDBL_DIG,视情况而定)的标准位数。(例如,指定 -1 将导致float4 值输出四舍五入为 5 位有效数字,而float8值四舍五入为 14 位。) 此格式较慢,不会保留二进制浮点值的所有位,但可能令人更易于阅读。

此参数的含义,以及其默认值,在 PostgreSQL 12 中发生了变化; 参见 datatype-float 以便进一步讨论。

我在:PostgreSQL, 留心对应的BigDecimal,Float,Double几种Java类型也有关于float8类型的详细介绍 。

总结

分析这类问题,在源码介入之前,通过两端的日志进行对比分析,往往也能抓到蛛丝马迹。进而可以进一步进行挖掘和分析。上边的Java代码,最后都可以通过简单的SQL片段来重现。

参考:

https://www.enterprisedb.com/blog/jdbc-logging-using-javautillogging

https://jdbc.postgresql.org/documentation/logging/

https://postgresqlco.nf/doc/zh/param/extra_float_digits/

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狐臭的等比数列

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乡村智慧化:数字乡村助力农村可持续发展

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基于ssm校园活动管理平台论文

摘 要 使用旧方法对校园活动信息进行系统化管理已经不再让人们信赖了&#xff0c;把现在的网络信息技术运用在校园活动信息的管理上面可以解决许多信息管理上面的难题&#xff0c;比如处理数据时间很长&#xff0c;数据存在错误不能及时纠正等问题。 这次开发的校园活动管理平…

Python学习笔记-Flask接口创建与测试

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【BlossomConfig】什么是配置中心?以及如何实现一个配置中心?

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【虚幻引擎】C++ slate全流程开发教程

本套课程介绍了使用我们的虚幻C去开发我们的编辑器&#xff0c;扩展我们的编辑器&#xff0c;设置我们自定义样式&#xff0c;Slate架构设计&#xff0c;自定义我们的编辑器样式&#xff0c;从基础的Slate控件到我们的布局&#xff0c;一步步的讲解我们的的Slate基础知识&#…

Python 人工智能实战|产生式规则推理系统:动物识别系统、智能客服系统

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Golang | Leetcode Golang题解之第4题寻找两个正序数组的中位数

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IPD推行成功的核心要素(二)如何选择咨询公司或是自己推行?

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C++第十四弹---模板初阶

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三、强一致性介绍

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抽象类和接口(2)(接口部分)

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JavaScript 入门指南(三)BOM 对象和 DOM 对象

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代码随想录阅读笔记-二叉树【二叉树的所有路径】

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