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Spring Boot整合HBase实现B站评论用户分析系统与RowKey设计实践

Spring Boot整合HBase实现B站评论用户分析系统与RowKey设计实践 简介这是一个基于Spring Boot和HBase的B站评论区用户分析系统完整源码面向对大数据存储、离线分析感兴趣的中高级Java开发者可用于快速搭建视频评论数据采集、入库、统计与前端展示的全流程应用。压缩包内共包含115个文件以70个Java源码为后端核心搭配9个Vue组件和9个JavaScript脚本构成前端交互另外还有YAML配置、HTML页面、CSS样式、项目文档及可执行脚本等辅助文件整体大小约2.28MB。目前已有54人学习下载适合正在学习HBase、Hive与Spring Boot整合的开发人员作为实战参考。源码完整覆盖从B站接口爬取、HBase持久化到Hive离线分析的完整链路内置活跃用户榜、新用户统计、回复最多用户、观看视频最多用户等分析模块同时提供Vue前端页面展示分析结果并附有HBase表结构理解思路与关键配置信息有助于读者掌握真实大数据项目的工程组织方式便于直接运行或二次扩展。1. 从评论数据到用户画像这套Spring Boot与HBase组合到底在解什么题做过内容平台数据侧开发的人大多有同感评论区的数据价值被严重低估。B站评论区每天产生大量文本、互动关系和时间序列信息但传统MySQL在千万级评论写入和批量扫描场景下很快就会触到天花板——单表千万行级别的聚合查询延迟从几百毫秒飙升到秒级更别说高频写入带来的锁竞争。这正是“基于Spring Boot和HBase的B站评论区用户分析系统”这类项目存在的真实背景用HBase承接海量评论数据的分布式存储与按Key的高效检索用Spring Boot提供标准的REST接口和分析任务编排能力把评论区从“展示功能”变成“可计算的数据资产”。这套方案适合的读者很明确已经在用或准备引入HBase做用户行为数据存储的Java工程师想了解Spring Boot如何作为接入层与HBase协同工作的架构师以及需要从评论数据中提取用户兴趣标签、活跃时段、互动倾向等特征的数据开发。文章会按“接入层设计 → HBase表结构 → 分析任务实现 → 调优与排坑”的顺序展开每个环节都给可抄作业的代码和参数。2. Spring Boot接入层与HBase客户端配置先把数据管道打通2.1 Spring Boot项目中集成HBase依赖的选型逻辑在Maven项目中引入HBase客户端时最常踩的坑是版本不一致。Spring Boot本身不直接管理HBase的依赖版本需要手动指定与集群端完全一致的版本号。以HBase 2.x集群为例pom中核心依赖如下dependency groupIdorg.apache.hbase/groupId artifactIdhbase-client/artifactId version2.4.17/version exclusions exclusion groupIdorg.slf4j/groupId artifactIdslf4j-log4j12/artifactId /exclusion /exclusions /dependency排除slf4j-log4j12是必要的否则会和Spring Boot默认的Logback产生绑定冲突。另一个容易忽略的是hbase-client会传递引入旧版guava和protobuf-java在Spring Boot 2.7项目中建议显式声明guava版本或直接排除后统一引入。配置文件application.yml中需要按Spring Boot的习惯管理HBase连接参数hbase: zookeeper: quorum: node1:2181,node2:2181,node3:2181 port: 2181 client: scan: caching: 500 batch: 100 pool: max-size: 64 retries: 3 pause: 100这里的zookeeper.quorum填的是HBase依赖的ZooKeeper地址不是HBase Master的RPC端口。HBase客户端先连ZooKeeper获取Meta表位置再定位RegionServer所以确保这些节点的2181端口在防火墙放行否则会一直报ConnectionLoss异常。scan.caching和scan.batch是对分析任务影响最直接的两个参数caching控制每次RPC拉取的行数batch控制每行最多返回的列数在后续Scan大批量评论数据时会反复用它们调优。2.2 用Java Config替代XML配置连接实例常见的做法是在配置类里创建Connection实例并用Bean交给Spring容器管理。Connection是重量级对象内部维护了与ZooKeeper和RegionServer的连接池整个应用生命周期内应该只创建一次Configuration public class HBaseConfig { Value(${hbase.zookeeper.quorum}) private String quorum; Bean(destroyMethod close) public Connection hbaseConnection() throws IOException { Configuration config HBaseConfiguration.create(); config.set(hbase.zookeeper.quorum, quorum); config.set(hbase.zookeeper.property.clientPort, 2181); config.set(hbase.client.retries.number, 3); config.set(hbase.client.pause, 100); config.setInt(hbase.rpc.timeout, 5000); config.setInt(hbase.client.operation.timeout, 10000); config.setInt(hbase.client.scanner.timeout.period, 60000); return ConnectionFactory.createConnection(config); } }注意Bean的destroyMethod设为“close”这样Spring容器关闭时会自动释放连接资源。HBase 2.x中Table对象是轻量的每次使用时从connection.getTable(TableName.valueOf(bilibili:comment))获取即可底层复用的是Connection上的RPC通道不需要额外缓存。operation.timeout建议设置10秒左右分析任务中如果RegionServer发生GC长暂停可以快速失败而不是让线程无限挂起。2.3 四层架构下的DAO层封装把HBase API从Service中隔离Spring Boot项目的经典四层架构在集成HBase时依然适用Controller层接收分析请求、Service层编排业务流程、DAO层封装HBase读写细节。关键在DAO层不要把HBase的ResultScanner直接暴露给上层而是转换成业务对象。这里给出一个评论写入的最小DAO实现Repository public class CommentDao { private final Connection connection; private static final TableName TABLE TableName.valueOf(bilibili:comment); private static final byte[] CF_INFO Bytes.toBytes(info); private static final byte[] CF_STAT Bytes.toBytes(stat); public CommentDao(Connection connection) { this.connection connection; } public void putComment(CommentDO comment) { try (Table table connection.getTable(TABLE)) { Put put new Put(buildRowKey(comment)); put.addColumn(CF_INFO, Bytes.toBytes(uid), Bytes.toBytes(comment.getUid())); put.addColumn(CF_INFO, Bytes.toBytes(content), Bytes.toBytes(comment.getContent())); put.addColumn(CF_INFO, Bytes.toBytes(video_id), Bytes.toBytes(comment.getVideoId())); put.addColumn(CF_STAT, Bytes.toBytes(like_count), Bytes.toBytes(comment.getLikeCount())); put.addColumn(CF_STAT, Bytes.toBytes(reply_count), Bytes.toBytes(comment.getReplyCount())); put.addColumn(CF_STAT, Bytes.toBytes(timestamp), Bytes.toBytes(comment.getTimestamp())); table.put(put); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(写入HBase失败, rowKey comment.getRowKey(), e); } } private byte[] buildRowKey(CommentDO comment) { // 反转uid前缀避免热点写入 String uid String.format(%08d, comment.getUid()); String reversedUid new StringBuilder(uid).reverse().toString(); return Bytes.toBytes(reversedUid _ comment.getVideoId() _ comment.getTimestamp()); } }这里buildRowKey里的uid反转为8位定长后反转是为了打散同一用户连续写入时的Region热点。如果直接以原始uid开头同一个用户的评论会持续落到同一个Region长期运行会导致数据倾斜。try-with-resources确保Table对象使用后关闭但Connection不在此处关闭——这一点务必注意Connection一旦关闭整个应用的HBase通道就断了。3. HBase表结构设计与RowKey模式决定分析任务能跑多快3.1 评论场景下的列族规划与预分区策略生产环境的HBase表设计需要在建表时一次到位因为后续改列族或分区需要走复杂的迁移流程。评论区存储的核心查询模型按标题拆解集中在两个维度按用户查其全部评论、按视频查其全部评论。这两个查询模式指向不同的RowKey设计需要提前取舍。列族设计遵循“冷热分离”原则列族承载字段访问特征建议配置infouid, content, video_id, uname低频全量读取关闭块缓存, 压缩SNAPPYstatlike_count, reply_count, timestamp高频读取聚合开启块缓存, 压缩LZOext情绪分数, 标签列表分析任务写入设置TTL30天建表时指定预分区能避免初期数据全部写入单Region的问题。以评论表为例根据RowKey第一个字节的分布创建16个分区create bilibili:comment, {NAME info, COMPRESSION SNAPPY, BLOCKCACHE false, BLOCKSIZE 65536}, {NAME stat, COMPRESSION LZO, BLOCKCACHE true, VERSIONS 3}, {NAME ext, TTL 2592000}, {SPLITS [1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f]}SPLITS按十六进制字符切分是通用做法不同业务可根据RowKey的实际构成调整边界值。如果RowKey的起始位是反转uid的字符那么理论上前缀分布是均匀的按字符切分就能获得近似均匀的数据分布。注意BLOCKSIZE设为64KB对写多读少的评论场景更友好默认的128KB更偏向大扫描。3.2 RowKey设计模式评论场景的三种候选方案对比评论区数据不同于订单数据它的访问模式天然带有“时间×主体”的二维属性。最常见的三种RowKey模式需要根据实际查询比例选择第一种用户维反转前缀加时间戳形如reverse(uid) videoId timestamp。支持快速查某用户全部评论但对“热门视频评论区”这种全局查询不友好一次Scan要跨越大量Region。第二种视频维前缀加时间戳形如videoId timestamp uid。支持快速查某视频下按时间排序的所有评论做评论区展示页和视频热度分析最高效但查单个用户评论时只能做全表过滤性能较差。第三种评论ID加盐随机前缀形如salt MD5(commentId)。写入分布最均匀但任何维度查询都需要先定位索引表落地复杂度高。我处理的这类用户分析系统通常以视频维为主查询路径因为分析任务的输入大多是“某个视频的评论区”要产出的是用户分布、情感倾向、高频词汇而不是“某个用户发了什么”。因此RowKey采用videoId reverse(timestamp) uid的拼接方式。时间戳反转后同一视频下的评论在Scan时从最新往旧排列正好匹配“先看最新评论”的分析需求。3.3 从批处理视角理解HBase Scan的必要参数分析系统跑一次全量评论扫描时Scan对象参数的微调能带来数量级的性能差异public ListCommentDO scanByVideo(String videoId, long startTime, long endTime) throws IOException { Scan scan new Scan(); String startRow videoId _ reverse(String.valueOf(endTime)); String stopRow videoId _ reverse(String.valueOf(startTime)) _; scan.withStartRow(Bytes.toBytes(startRow)); scan.withStopRow(Bytes.toBytes(stopRow)); scan.addFamily(Bytes.toBytes(info)); scan.addFamily(Bytes.toBytes(stat)); scan.setCaching(1000); scan.setBatch(50); scan.setCacheBlocks(false); ListCommentDO results new ArrayList(); try (Table table connection.getTable(TABLE); ResultScanner scanner table.getScanner(scan)) { for (Result result : scanner) { CommentDO comment new CommentDO(); comment.setUid(Bytes.toString(result.getValue(CF_INFO, Bytes.toBytes(uid)))); comment.setContent(Bytes.toString(result.getValue(CF_INFO, Bytes.toBytes(content)))); comment.setLikeCount(Bytes.toInt(result.getValue(CF_STAT, Bytes.toBytes(like_count)))); results.add(comment); } } return results; }setCaching(1000)与setBatch(50)的组合含义是每次RPC请求从RegionServer端拉取1000行但每行最多返回50列数据。对于评论区场景一行约8到10列这个组合让一次RPC能带回约1000行的完整数据。setCacheBlocks(false)很重要——分析任务是顺序扫描开启块缓存不会带来任何复用收益反而会挤占热数据的缓存空间。提示Scan的startRow和stopRow是字节比较不是字符串比较。RowKey拼接时用_作为分隔符要确保各业务字段内不含下划线否则会出现StartRow范围计算错误的问题。4. 用户分析模块实现从评论数据到可量化的用户特征4.1 基于评论行为数据的用户活跃度与互动倾向分析有了评论数据表用户维的分析任务需要在HBase的查询能力上叠加计算逻辑。一个常见分析输出是用户的“互动倾向评分”综合评论频率、点赞数、回复数等字段进行加权计算。分析任务用HBase协处理器在服务端做部分聚合是高效方案但对多数中小集群更实用的做法是用Spark或Flink读取HBase快照到内存计算。Spring Boot侧只需暴露任务触发与结果查询接口Service public class UserAnalysisService { private final CommentDao commentDao; public MapString, Object calculateUserEngagement(String userId, int days) { long startTime System.currentTimeMillis() - days * 86400000L; ListCommentDO comments commentDao.scanByUser(userId, startTime); int totalComments comments.size(); int totalLikes comments.stream().mapToInt(CommentDO::getLikeCount).sum(); int totalReplies comments.stream().mapToInt(CommentDO::getReplyCount).sum(); long activeDays comments.stream() .map(c - LocalDateTime.ofEpochSecond(c.getTimestamp(), 0, ZoneId.systemDefault()).toLocalDate()) .distinct().count(); long uniqueVideos comments.stream() .map(CommentDO::getVideoId).distinct().count(); double engagementScore 0.3 * Math.log1p(totalComments) 0.4 * Math.log1p(totalLikes) 0.2 * Math.log1p(totalReplies) 0.1 * Math.log1p(uniqueVideos) / Math.max(1, Math.log1p(days)); MapString, Object result new HashMap(); result.put(userId, userId); result.put(totalComments, totalComments); result.put(activeDays, activeDays); result.put(uniqueVideos, uniqueVideos); result.put(engagementScore, Math.round(engagementScore * 1000) / 1000.0); return result; } }对计算逻辑做分层说明第一层是原始计数totalComments和activeDays直接反映用户参与度第二层是加权指数对点赞和回复取对数可以压缩长尾用户的极端值避免头部效应主导评分第三层是时间归一化除以天数对数后老用户不会因为历史积累天然高分新用户的近期活跃也能体现出来。这里的engagementScore分数不直接对外输出而是作为下游用户分群的输入特征之一。4.2 评论内容画像与高频关键词提取流程在B站评论这类短文本场景中用HanLP或Jieba做分词和关键词提取是通用路径。与HBase配合的关键点在于不要对每条评论实时调用分词接口而是用批量任务把评论内容从HBase扫描出来后一次性送入分词与词频统计流程结果再写回HBase的ext列族。下面是轻量级关键词提取的核心逻辑public MapString, Integer extractTopKeywords(ListString contents, int topN) { MapString, Integer frequency new HashMap(); for (String content : contents) { ListString words segmenter.segment(content); for (String word : words) { if (word.length() 2 || stopWords.contains(word)) { continue; } frequency.merge(word, 1, Integer::sum); } } return frequency.entrySet().stream() .sorted(Map.Entry.String, IntegercomparingByValue().reversed()) .limit(topN) .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue, (a, b) - a, LinkedHashMap::new)); }过滤条件中word.length() 2去掉了单字噪声stopWords集合处理“了、的、是、啊”等无意义词汇。这里没有引入TF-IDF权重是刻意的——评论短文本长度接近词频本身就能代表用户关注点的集中程度。如果要更精细可以在词频统计时按评论的点赞数加权让高赞评论中的词获得更高权重但这会引入额外的计算开销需要权衡。4.3 评论数据的时间维度聚合与趋势计算分析系统中常被忽略的是时间维度。B站的评论行为有显著的波峰波谷特征晚上8点到11点是高发期周末与工作日的评论量差异明显。在HBase按视频维RowKey组织的表中按时间聚合需要把查询结果先在内存中按小时分桶public TreeMapString, Integer hourlyTrend(String videoId, int days) { long now System.currentTimeMillis(); ListCommentDO comments commentDao.scanByVideo(videoId, now - days * 86400000L, now); TreeMapString, Integer hourlyCount new TreeMap(); DateTimeFormatter formatter DateTimeFormatter.ofPattern(yyyy-MM-dd HH:00); for (CommentDO comment : comments) { String hourSlot Instant.ofEpochMilli(comment.getTimestamp() * 1000L) .atZone(ZoneId.of(Asia/Shanghai)) .format(formatter); hourlyCount.merge(hourSlot, 1, Integer::sum); } return hourlyCount; }这里TreeMap天然按时间有序后续前端画折线图时可以直接遍历。注意时区一定要显式指定Asia/Shanghai因为HBase中存储的timestamp是Unix时间戳默认格式化会使用JVM所在时区服务器如果配成UTC会导致整条趋势曲线偏移8小时这种问题线上定位非常浪费时间。4.4 Controller层封装REST接口把分析能力暴露给前端分析结果通过Spring Boot的标准REST接口输出定义如下RestController RequestMapping(/api/bili/analyze) public class CommentAnalyzeController { private final UserAnalysisService userAnalysisService; private final CommentTrendService trendService; GetMapping(/user/{uid}/engagement) public ApiResponseMapString, Object engagement(PathVariable String uid, RequestParam(defaultValue 7) Integer days) { return ApiResponse.ok(userAnalysisService.calculateUserEngagement(uid, days)); } GetMapping(/video/{bvid}/keywords) public ApiResponseMapString, Integer keywords(PathVariable String bvid, RequestParam(defaultValue 20) Integer topN) { ListString contents commentDao.scanByVideoBvid(bvid, 0, System.currentTimeMillis()) .stream().map(CommentDO::getContent).collect(Collectors.toList()); return ApiResponse.ok(keywordService.extractTopKeywords(contents, topN)); } GetMapping(/video/{bvid}/trend) public ApiResponseTreeMapString, Integer trend(PathVariable String bvid, RequestParam(defaultValue 7) Integer days) { return ApiResponse.ok(trendService.hourlyTrend(bvid, days)); } }注意这一层只做参数校验、调用编排和响应封装不写任何HBase相关代码。RequestParam默认值让接口在未传参时也能运行降低前端联调成本。实际项目中如果分析任务是重计算型的建议在Controller前加一层基于Spring AOP或过滤器的查询缓存对相同参数的请求在短时间内返回上次计算结果。5. HBase Region高可用与Spring Boot集成时的服务韧性治理5.1 Region Split与高可用机制对应用层的影响HBase的Region在大小超过阈值后会自动Split这本来是水平扩展的核心能力但Split期间Region会短暂不可用。Spring Boot应用层如果对这段不可用没有感知会抛出RegionsClearedException或NotServingRegionException。避免这类错误影响用户分析任务的关键是客户端侧的重试策略。服务端参数在hbase-site.xml中控制property namehbase.regionserver.region.split.policy/name valueorg.apache.hadoop.hbase.regionserver.SteppingSplitPolicy/value /property property namehbase.hregion.max.filesize/name value10737418240/value /propertySteppingSplitPolicy在表刚创建时按较小阈值触发Split表大小超过一定量后切换到10GB上限。相比默认的ConstantSizeRegionSplitPolicy这种策略在线业务场景更平滑避免小表过早Split成大量空Region。最大文件大小的调整要视RegionServer堆内存而定堆内存为32GB的节点通常建议10GB到20GB之间过大会导致单Region Compaction时STW时间过长。5.2 Spring Boot侧配置HBase重试与熔断参数高可用不只能靠集群侧保障应用侧的容错设计同样关键。HBase客户端自带有重试机制但默认参数对线上不可用场景过于激进。按以下配置可以收敛重试风暴hbase: client: retries: 2 pause: 1000 fail-fast: trueretries设为2表示每次RPC最多尝试3次pause设为1000毫秒加重试间的等待。fail-fast让客户端在做大批量Scan时优先快速失败而不是反复重试。对比默认的10次重试加100毫秒暂停这组参数在RegionServer故障时能让任务快速退出把错误暴露给上层编排逻辑而不是让线程全部堆积在不可用的RPC通道中。在Spring Boot的Service层用简单工具类封装HBase操作降级逻辑Component public class HBaseAvailabilityGuard { private final CircuitBreaker breaker; public HBaseAvailabilityGuard() { this.breaker new CircuitBreaker(5, 30000); } public T T executeWithFallback(SupplierT hbaseOperation, SupplierT fallback) { if (breaker.isOpen()) { return fallback.get(); } try { T result hbaseOperation.get(); breaker.recordSuccess(); return result; } catch (Exception e) { breaker.recordFailure(); return fallback.get(); } } }断路器在30秒窗口内连续失败5次后打开后续请求直接走fallback为HBase集群恢复留出时间窗口。fallback实现可以是返回空列表也可以是从Redis缓存读取上一次的分析结果。这种设计比单纯增加重试次数更能保护分析系统的整体稳定性——当HBase正在做Region重分布时重试只会加重集群负载熔断降级才是正确解法。5.3 端口配置检查清单与常见连接问题排错HBase客户端连接不上时先用端口连通性测试缩小排查范围telnet node1 2181 telnet node1 16020 telnet node1 16030如果2181端口通而16020不通说明ZooKeeper正常但RegionServer可能未启动如果所有端口不通检查防火墙和安全组策略。HBase端口清单中需要重点关注2181是ZooKeeper客户端端口16020是RegionServer的RPC端口16030是RegionServer的Web UI端口9090或8085是Thrift/REST API端口。Spring Boot应用只依赖2181和16020。连接超时日志中可以按“ZooKeeper connection lost”和“RegionServer not online”两类分别排查前者查ZooKeeper集群状态后者查RegionServer进程和HDFS空间。6. 用HBase Shell验证分析系统数据质量避开三个高频错误6.1 用count与scan快速校验写入是否倾斜分析任务跑完结果不对有时不是算法问题而是HBase中的数据本身有问题。用HBase Shell对目标表做快速核验效率高于写测试代码count bilibili:comment, INTERVAL 100000, CACHE 1000INTERVAL设为100000表示每扫描10万行打印一次进度适合确认全表规模。要检查数据是否倾斜到少数Region用Region级别统计hbase org.apache.hadoop.hbase.util.RegionMover hbase hbck -details bilibili:commentRegionMover能手动控制Region在线状态hbck -details能看到每个Region的存储大小分布。如果出现单个Region占全表数据量的一半以上说明RowKey设计没有打散热点需要从分区策略和RowKey字段顺序两个方向重新审视——第一条路的RowKey若以videoId开头热门视频就是天然热点必须加随机盐或换用反转uid方案。6.2 三个在高并发评论写入时最容易出现的错误第一个错误是表连接对象使用后调用close。很多人习惯在DAO方法里写connection.close()这会关闭整个应用唯一的Connection实例后续所有请求报Connection closed异常。正确的做法是只关闭Table和ResultScannerConnection由Spring容器统一管理。第二个错误是Scan未指定StartRow和StopRow直接全表扫描。开发环境数据量小没感觉生产环境全表扫描会触发RegionServer的OOM或者长时间Blocking。一定要从业务维度计算出RowKey范围即使最终需要全量数据也应按Region分批次扫描。第三个错误是批量写入时未做缓冲区大小控制。用Table.put(ListPut)批量提交时List大小建议每次控制在1000到5000行之间同时结合BufferedMutator设置写缓冲区BufferedMutatorParams params new BufferedMutatorParams(TABLE) .writeBufferSize(4 * 1024 * 1024); try (BufferedMutator mutator connection.getBufferedMutator(params)) { for (CommentDO comment : batch) { mutator.mutate(buildPut(comment)); } mutator.flush(); }4MB的写缓冲区在多数集群尺寸下能取得吞吐和延迟的平衡点。写缓冲过大时一次flushed会生成较大的HFile加重后续Compaction压力过小则降低写入吞吐。遇到RegionServer GC频繁时优先调小writeBufferSize而不是盲目提升并发线程数。6.3 用Shell命令验证RowKey设计与时间范围检索的匹配度代码写完后的快速验证方法值得沉淀成固定动作。用Shell手动构造一次按视频维的时间范围检索能直观看出RowKey拼接是否有边界问题scan bilibili:comment, {STARTROW BV1xx411c7mD_20240102000000, STOPROW BV1xx411c7mD_20240103000000, LIMIT 10}这里的STARTROW格式必须与代码中buildRowKey的实现完全一致。如果代码里reverse了视频ID后接时间戳Shell里也照做如果Shell中能查到预期数据而Java代码查不到优先排查字节比较和字符串编码问题。另有一条经验Shell中的八进制转义问题容易出现在内容含特殊字符时查询前用HexStringSplit或者对RowKey做Base64编码转换能规避。实际运营这套系统时还能沉淀更多技巧RowKey中视频ID采用整数编号映射替代BV号可以缩短Key长度并提升Scan吞吐热点视频的分析任务放到低峰期执行避免与评论写入抢占RegionServer资源定期用major_compact合并StoreFile以提升后续Scan性能。这些都是在确认基础表结构和RowKey模式正确之后进一步优化系统时值得逐项尝试的方向。本文还有配套的精品资源点击获取
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