Money.java
/*
* Copyright 2018 the original author or authors.
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* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
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* limitations under the License.
*/
package com.sandy.ecp.framework.util;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.Currency;
import com.sandy.ecp.framework.func.IFunction;
/**
* 单币种货币类，处理货币算术、币种和取整。
* <p/>
* 货币类中封装了货币金额和币种。目前金额在内部是long类型表示， 单位是所属币种的最小货币单位（对人民币是分）。
* <p/>
* 目前，货币实现了以下主要功能：<br>
* <ul>
* <li>支持货币对象与double(float)/long(int)/String/BigDecimal之间相互转换。
* <li>货币类在运算中提供与JDK中的BigDecimal类似的运算接口， BigDecimal的运算接口支持任意指定精度的运算功能，能够支持各种
* 可能的财务规则。
* <li>货币类在运算中也提供一组简单运算接口，使用这组运算接口，则在 精度处理上使用缺省的处理规则。
* <li>推荐使用Money，不建议直接使用BigDecimal的原因之一在于，
* 使用BigDecimal，同样金额和币种的货币使用BigDecimal存在多种可能 的表示，例如：new BigDecimal("10.5")与new
* BigDecimal("10.50") 不相等，因为scale不等。使得Money类，同样金额和币种的货币只有 一种表示方式，new
* Money("10.5")和new Money("10.50")应该是相等的。
* <li>不推荐直接使用BigDecimal的另一原因在于， BigDecimal是Immutable，
* 一旦创建就不可更改，对BigDecimal进行任意运算都会生成一个新的 BigDecimal对象，因此对于大批量统计的性能不够满意。Money类是
* mutable的，对大批量统计提供较好的支持。
* <li>提供基本的格式化功能。
* <li>Money类中不包含与业务相关的统计功能和格式化功能。业务相关的功能 建议使用utility类来实现。
* <li>Money类实现了Serializable接口，支持作为远程调用的参数和返回值。
* <li>Money类实现了equals和hashCode方法。
* </ul>
* @Author: sandy
* @Version 1.0.0
* @Copyright (c) 2016 by http://huifuwang.com
* @since 1.0.0
*/
public class Money implements Serializable, Comparable<Money> {
/**
* Comment for <code>serialVersionUID</code>
*/
private static final long serialVersionUID = 6009335074727417445L;
/**
* 缺省的币种代码，为CNY（人民币）。
*/
public static final String DEFAULT_CURRENCY_CODE = "CNY";
/**
* 缺省的取整模式，为<code>BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN （四舍五入，当小数为0.5时，则取最近的偶数）。
*/
public static final int DEFAULT_ROUNDING_MODE = BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN;
/**
* 一组可能的元/分换算比例。
* <p/>
* 此处，“分”是指货币的最小单位，“元”是货币的最常用单位， 不同的币种有不同的元/分换算比例，如人民币是100，而日元为1。
*/
private static final int[] centFactors = new int[] { 1, 10, 100, 1000 };
/**
* 金额，以分为单位。
*/
private long cent;
/**
* 币种。
*/
private Currency currency;
// 构造器 ====================================================
/**
* 缺省构造器。
* <p/>
* 创建一个具有缺省金额（0）和缺省币种的货币对象。
*/
public Money() {
this(0);
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>yuan</code>元<code>cent</cent>分和缺省币种的货币对象。
*
* @param yuan
* 金额元数。
* @param cent
* 金额分数。
*/
public Money(long yuan, int cent) {
this(yuan, cent, Currency.getInstance(DEFAULT_CURRENCY_CODE));
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>yuan</code>元<code>cent</code>分和指定币种的货币对象。
*
* @param yuan
* 金额元数。
* @param cent
* 金额分数。
*/
public Money(long yuan, int cent, Currency currency) {
this.currency = currency;
this.cent = (yuan * getCentFactor()) + (cent % getCentFactor());
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>元和缺省币种的货币对象。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
*/
public Money(String amount) {
this(amount, Currency.getInstance(DEFAULT_CURRENCY_CODE));
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>元和指定币种<code>currency</code>的货币对象。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param currency
* 币种。
*/
public Money(String amount, Currency currency) {
this(new BigDecimal(new Double(amount).doubleValue()), currency);
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>元和指定币种<code>currency</code>的货币对象。
* 如果金额不能转换为整数分，则使用指定的取整模式<code>roundingMode</code>取整。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param currency
* 币种。
* @param roundingMode
* 取整模式。
*/
public Money(String amount, Currency currency, int roundingMode) {
this(new BigDecimal(new Double(amount).doubleValue()), currency, roundingMode);
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有参数<code>amount</code>指定金额和缺省币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用四舍五入方式取整。
* <p/>
* 注意：由于double类型运算中存在误差，使用四舍五入方式取整的 结果并不确定，因此，应尽量避免使用double类型创建货币类型。 例：
* <code>
* assertEquals(999, Math.round(9.995 * 100));
* assertEquals(1000, Math.round(999.5));
* money = new Money((9.995));
* assertEquals(999, money.getCent());
* money = new Money(10.005);
* assertEquals(1001, money.getCent());
* </code>
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
*/
public Money(double amount) {
this(amount, Currency.getInstance(DEFAULT_CURRENCY_CODE));
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>和指定币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用四舍五入方式取整。
* <p/>
* 注意：由于double类型运算中存在误差，使用四舍五入方式取整的 结果并不确定，因此，应尽量避免使用double类型创建货币类型。 例：
* <code>
* assertEquals(999, Math.round(9.995 * 100));
* assertEquals(1000, Math.round(999.5));
* money = new Money((9.995));
* assertEquals(999, money.getCent());
* money = new Money(10.005);
* assertEquals(1001, money.getCent());
* </code>
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param currency
* 币种。
*/
public Money(double amount, Currency currency) {
this.currency = currency;
this.cent = Math.round(amount * getCentFactor());
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>和缺省币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用缺省取整模式
* <code>DEFAULT_ROUNDING_MODE</code>取整。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
*/
public Money(BigDecimal amount) {
this(amount, Currency.getInstance(DEFAULT_CURRENCY_CODE));
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有参数<code>amount</code>指定金额和缺省币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用指定的取整模式
* <code>roundingMode</code>取整。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param roundingMode
* 取整模式
*/
public Money(BigDecimal amount, int roundingMode) {
this(amount, Currency.getInstance(DEFAULT_CURRENCY_CODE), roundingMode);
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>和指定币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用缺省的取整模式
* <code>DEFAULT_ROUNDING_MODE</code>进行取整。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param currency
* 币种
*/
public Money(BigDecimal amount, Currency currency) {
this(amount, currency, DEFAULT_ROUNDING_MODE);
}
/**
* 构造器。
* <p/>
* 创建一个具有金额<code>amount</code>和指定币种的货币对象。 如果金额不能转换为整数分，则使用指定的取整模式
* <code>roundingMode</code>取整。
*
* @param amount
* 金额，以元为单位。
* @param currency
* 币种。
* @param roundingMode
* 取整模式。
*/
public Money(BigDecimal amount, Currency currency, int roundingMode) {
this.currency = currency;
this.cent = rounding(amount.movePointRight(currency.getDefaultFractionDigits()), roundingMode);
}
// Bean方法 ====================================================
/**
* 获取本货币对象代表的金额数。
*
* @return 金额数，以元为单位。
*/
public BigDecimal getAmount() {
return BigDecimal.valueOf(cent, currency.getDefaultFractionDigits());
}
/**
* 设置本货币对象代表的金额数。
*
* @param amount
* 金额数，以元为单位。
*/
public void setAmount(BigDecimal amount) {
if (amount != null) {
cent = rounding(amount.movePointRight(2), BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
}
}
/**
* 获取本货币对象代表的金额数。
*
* @return 金额数，以分为单位。
*/
public long getCent() {
return cent;
}
/**
* 获取本货币对象代表的币种。
*
* @return 本货币对象所代表的币种。
*/
public Currency getCurrency() {
return currency;
}
/**
* 获取本货币币种的元/分换算比率。
*
* @return 本货币币种的元/分换算比率。
*/
public int getCentFactor() {
return centFactors[currency.getDefaultFractionDigits()];
}
// 基本对象方法 ===================================================
/**
* 判断本货币对象与另一对象是否相等。
* <p/>
* 本货币对象与另一对象相等的充分必要条件是：<br>
* <ul>
* <li>另一对象也属货币对象类。
* <li>金额相同。
* <li>币种相同。
* </ul>
*
* @param other
* 待比较的另一对象。
* @return <code>true</code>表示相等，<code>false</code>表示不相等。
* @see Object#equals(Object)
*/
@Override
public boolean equals(Object other) {
return (other instanceof Money) && equals((Money) other);
}
/**
* 判断本货币对象与另一货币对象是否相等。
* <p/>
* 本货币对象与另一货币对象相等的充分必要条件是：<br>
* <ul>
* <li>金额相同。
* <li>币种相同。
* </ul>
*
* @param other
* 待比较的另一货币对象。
* @return <code>true</code>表示相等，<code>false</code>表示不相等。
*/
public boolean equals(Money other) {
return currency.equals(other.currency) && (cent == other.cent);
}
/**
* 计算本货币对象的杂凑值。
*
* @return 本货币对象的杂凑值。
* @see Object#hashCode()
*/
@Override
public int hashCode() {
return (int) (cent ^ (cent >>> 32));
}
/**
* 货币比较。
* <p/>
* 比较本货币对象与另一货币对象的大小。 如果待比较的两个货币对象的币种不同，则抛出
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
* 如果本货币对象的金额少于待比较货币对象，则返回-1。 如果本货币对象的金额等于待比较货币对象，则返回0。
* 如果本货币对象的金额大于待比较货币对象，则返回1。
*
* @param other
* 另一对象。
* @return -1表示小于，0表示等于，1表示大于。
* @throws IllegalArgumentException
* 待比较货币对象与本货币对象的币种不同。
*/
@Override
public int compareTo(Money other) {
assertSameCurrencyAs(other);
if (cent < other.cent) {
return -1;
} else if (cent == other.cent) {
return 0;
} else {
return 1;
}
}
/**
* 货币比较。
* <p/>
* 判断本货币对象是否大于另一货币对象。 如果待比较的两个货币对象的币种不同，则抛出
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
* 如果本货币对象的金额大于待比较货币对象，则返回true，否则返回false。
*
* @param other
* 另一对象。
* @return true表示大于，false表示不大于（小于等于）。
* @throws IllegalArgumentException
* 待比较货币对象与本货币对象的币种不同。
*/
public boolean greaterThan(Money other) {
return compareTo(other) > 0;
}
// 货币算术 ==========================================
/**
* 货币加法。
* <p/>
* 如果两货币币种相同，则返回一个新的相同币种的货币对象，其金额为 两货币对象金额之和，本货币对象的值不变。 如果两货币对象币种不同，抛出
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
*
* @param other
* 作为加数的货币对象。
* @return 相加后的结果。
* @throws IllegalArgumentException
* 如果本货币对象与另一货币对象币种不同。
*/
public Money add(Money other) {
assertSameCurrencyAs(other);
return newMoneyWithSameCurrency(cent + other.cent);
}
/**
* 货币累加。
* <p/>
* 如果两货币币种相同，则本货币对象的金额等于两货币对象金额之和，并返回本货币对象的引用。 如果两货币对象币种不同，抛出
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
*
* @param other
* 作为加数的货币对象。
* @return 累加后的本货币对象。
* @throws IllegalArgumentException
* 如果本货币对象与另一货币对象币种不同。
*/
public Money addTo(Money other) {
assertSameCurrencyAs(other);
this.cent += other.cent;
return this;
}
/**
* 货币减法。
* <p/>
* 如果两货币币种相同，则返回一个新的相同币种的货币对象，其金额为 本货币对象的金额减去参数货币对象的金额。本货币对象的值不变。
* 如果两货币币种不同，抛出<code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
*
* @param other
* 作为减数的货币对象。
* @return 相减后的结果。
* @throws IllegalArgumentException
* 如果本货币对象与另一货币对象币种不同。
*/
public Money subtract(Money other) {
assertSameCurrencyAs(other);
return newMoneyWithSameCurrency(cent - other.cent);
}
/**
* 货币累减。
* <p/>
* 如果两货币币种相同，则本货币对象的金额等于两货币对象金额之差，并返回本货币对象的引用。 如果两货币币种不同，抛出
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
*
* @param other
* 作为减数的货币对象。
* @return 累减后的本货币对象。
* @throws IllegalArgumentException
* 如果本货币对象与另一货币对象币种不同。
*/
public Money subtractFrom(Money other) {
assertSameCurrencyAs(other);
this.cent -= other.cent;
return this;
}
/**
* 货币乘法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额乘以乘数。 本货币对象的值不变。
*
* @param val
* 乘数
* @return 乘法后的结果。
*/
public Money multiply(long val) {
return newMoneyWithSameCurrency(cent * val);
}
/**
* 货币累乘。
* <p/>
* 本货币对象金额乘以乘数，并返回本货币对象。
*
* @param val
* 乘数
* @return 累乘后的本货币对象。
*/
public Money multiplyBy(long val) {
this.cent *= val;
return this;
}
/**
* 货币乘法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额乘以乘数。 本货币对象的值不变。如果相乘后的金额不能转换为整数分，则四舍五入。
*
* @param val
* 乘数
* @return 相乘后的结果。
*/
public Money multiply(double val) {
return newMoneyWithSameCurrency(Math.round(cent * val));
}
/**
* 货币累乘。
* <p/>
* 本货币对象金额乘以乘数，并返回本货币对象。 如果相乘后的金额不能转换为整数分，则使用四舍五入。
*
* @param val
* 乘数
* @return 累乘后的本货币对象。
*/
public Money multiplyBy(double val) {
this.cent = Math.round(this.cent * val);
return this;
}
/**
* 货币乘法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额乘以乘数。
* 本货币对象的值不变。如果相乘后的金额不能转换为整数分，使用缺省的取整模式 <code>DEFUALT_ROUNDING_MODE</code>
* 进行取整。
*
* @param val
* 乘数
* @return 相乘后的结果。
*/
public Money multiply(BigDecimal val) {
return multiply(val, DEFAULT_ROUNDING_MODE);
}
/**
* 货币累乘。
* <p/>
* 本货币对象金额乘以乘数，并返回本货币对象。 如果相乘后的金额不能转换为整数分，使用缺省的取整方式
* <code>DEFUALT_ROUNDING_MODE</code>进行取整。
*
* @param val
* 乘数
* @return 累乘后的结果。
*/
public Money multiplyBy(BigDecimal val) {
return multiplyBy(val, DEFAULT_ROUNDING_MODE);
}
/**
* 货币乘法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额乘以乘数。
* 本货币对象的值不变。如果相乘后的金额不能转换为整数分，使用指定的取整方式 <code>roundingMode</code>进行取整。
*
* @param val
* 乘数
* @param roundingMode
* 取整方式
* @return 相乘后的结果。
*/
public Money multiply(BigDecimal val, int roundingMode) {
BigDecimal newCent = BigDecimal.valueOf(cent).multiply(val);
return newMoneyWithSameCurrency(rounding(newCent, roundingMode));
}
/**
* 货币累乘。
* <p/>
* 本货币对象金额乘以乘数，并返回本货币对象。 如果相乘后的金额不能转换为整数分，使用指定的取整方式
* <code>roundingMode</code>进行取整。
*
* @param val
* 乘数
* @param roundingMode
* 取整方式
* @return 累乘后的结果。
*/
public Money multiplyBy(BigDecimal val, int roundingMode) {
BigDecimal newCent = BigDecimal.valueOf(cent).multiply(val);
this.cent = rounding(newCent, roundingMode);
return this;
}
/**
* 货币除法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额除以除数。
* 本货币对象的值不变。如果相除后的金额不能转换为整数分，使用四舍五入方式取整。
*
* @param val
* 除数
* @return 相除后的结果。
*/
public Money divide(double val) {
return newMoneyWithSameCurrency(Math.round(cent / val));
}
/**
* 货币累除。
* <p/>
* 本货币对象金额除以除数，并返回本货币对象。 如果相除后的金额不能转换为整数分，使用四舍五入方式取整。
*
* @param val
* 除数
* @return 累除后的结果。
*/
public Money divideBy(double val) {
this.cent = Math.round(this.cent / val);
return this;
}
/**
* 货币除法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额除以除数。
* 本货币对象的值不变。如果相除后的金额不能转换为整数分，使用缺省的取整模式 <code>DEFAULT_ROUNDING_MODE</code>
* 进行取整。
*
* @param val
* 除数
* @return 相除后的结果。
*/
public Money divide(BigDecimal val) {
return divide(val, DEFAULT_ROUNDING_MODE);
}
/**
* 货币除法。
* <p/>
* 返回一个新的货币对象，币种与本货币对象相同，金额为本货币对象的金额除以除数。
* 本货币对象的值不变。如果相除后的金额不能转换为整数分，使用指定的取整模式 <code>roundingMode</code>进行取整。
*
* @param val
* 除数
* @param roundingMode
* 取整
* @return 相除后的结果。
*/
public Money divide(BigDecimal val, int roundingMode) {
BigDecimal newCent = BigDecimal.valueOf(cent).divide(val, roundingMode);
return newMoneyWithSameCurrency(newCent.longValue());
}
/**
* 货币累除。
* <p/>
* 本货币对象金额除以除数，并返回本货币对象。 如果相除后的金额不能转换为整数分，使用缺省的取整模式
* <code>DEFAULT_ROUNDING_MODE</code>进行取整。
*
* @param val
* 除数
* @return 累除后的结果。
*/
public Money divideBy(BigDecimal val) {
return divideBy(val, DEFAULT_ROUNDING_MODE);
}
/**
* 货币累除。
* <p/>
* 本货币对象金额除以除数，并返回本货币对象。 如果相除后的金额不能转换为整数分，使用指定的取整模式
* <code>roundingMode</code>进行取整。
*
* @param val
* 除数
* @return 累除后的结果。
*/
public Money divideBy(BigDecimal val, int roundingMode) {
BigDecimal newCent = BigDecimal.valueOf(cent).divide(val, roundingMode);
this.cent = newCent.longValue();
return this;
}
/**
* 货币分配。
* <p/>
* 将本货币对象尽可能平均分配成<code>targets</code>份。 如果不能平均分配尽，则将零头放到开始的若干份中。分配
* 运算能够确保不会丢失金额零头。
*
* @param targets
* 待分配的份数
* @return 货币对象数组，数组的长度与分配份数相同，数组元素 从大到小排列，所有货币对象的金额最多只相差1分。
*/
public Money[] allocate(int targets) {
Money[] results = new Money[targets];
Money lowResult = newMoneyWithSameCurrency(cent / targets);
Money highResult = newMoneyWithSameCurrency(lowResult.cent + 1);
int remainder = (int) cent % targets;
for (int i = 0; i < remainder; i++) {
results[i] = highResult;
}
for (int i = remainder; i < targets; i++) {
results[i] = lowResult;
}
return results;
}
/**
* 货币分配。
* <p/>
* 将本货币对象按照规定的比例分配成若干份。分配所剩的零头 从第一份开始顺序分配。分配运算确保不会丢失金额零头。
*
* @param ratios
* 分配比例数组，每一个比例是一个长整型，代表 相对于总数的相对数。
* @return 货币对象数组，数组的长度与分配比例数组的长度相同。
*/
public Money[] allocate(long[] ratios) {
Money[] results = new Money[ratios.length];
long total = 0;
for (int i = 0; i < ratios.length; i++) {
total += ratios[i];
}
long remainder = cent;
for (int i = 0; i < results.length; i++) {
results[i] = newMoneyWithSameCurrency((cent * ratios[i]) / total);
remainder -= results[i].cent;
}
for (int i = 0; i < remainder; i++) {
results[i].cent++;
}
return results;
}
// 格式化方法 =================================================
/**
* 生成本对象的缺省字符串表示
*/
@Override
public String toString() {
return getAmount().toString();
}
// 内部方法 ===================================================
/**
* 断言本货币对象与另一货币对象是否具有相同的币种。
* <p/>
* 如果本货币对象与另一货币对象具有相同的币种，则方法返回。 否则抛出运行时异常
* <code>java.lang.IllegalArgumentException</code>。
*
* @param other
* 另一货币对象
* @throws IllegalArgumentException
* 如果本货币对象与另一货币对象币种不同。
*/
protected void assertSameCurrencyAs(Money other) {
if (!currency.equals(other.currency)) {
throw new IllegalArgumentException("Money math currency mismatch.");
}
}
/**
* 对BigDecimal型的值按指定取整方式取整。
*
* @param val
* 待取整的BigDecimal值
* @param roundingMode
* 取整方式
* @return 取整后的long型值
*/
protected long rounding(BigDecimal val, int roundingMode) {
return val.setScale(0, roundingMode).longValue();
}
/**
* 创建一个币种相同，具有指定金额的货币对象。
*
* @param cent
* 金额，以分为单位
* @return 一个新建的币种相同，具有指定金额的货币对象
*/
protected Money newMoneyWithSameCurrency(long cent) {
Money money = new Money(0, currency);
money.cent = cent;
return money;
}
// 调试方式 ==================================================
/**
* 生成本对象内部变量的字符串表示，用于调试。
*
* @return 本对象内部变量的字符串表示。
*/
public String dump() {
String lineSeparator = System.getProperty("line.separator");
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("cent = ").append(cent).append(lineSeparator);
sb.append("currency = ").append(currency);
return sb.toString();
}
/**
* 给定分为单位的参数返回字符串表示的金额
*
* @param cent
* @return
*/
public static String getMoneyString(long cent) {
Money money = new Money();
money.setCent(cent);
return money.toString();
}
/**
* 给定分为单位的参数返回字符串表示的金额
*
* @param cent
* @return
*/
public static String getMoneyStringWithoutDecimal(long cent) {
IFunction<Money> f = Money::new;
Money money = f.apply();
money.setCent(cent);
String str = money.toString();
String[] s = str.split("\\.");
if (s.length >= 1) {
return s[0];
}
return money.toString();
}
/**
* 设置货币的分值。
*
* @param l
*/
public void setCent(long l) {
cent = l;
}
}