自己動手寫Java虛擬機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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張秀宏 著

圖書標籤:

• Java虛擬機
• JVM
• 底層原理
• 編譯原理
• 計算機底層
• 操作係統
• 內存管理
• 字節碼
• 虛擬機實現
• 技術棧

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111534136

版次：1

商品編碼：11935272

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 自己動手係列

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　Java虛擬機非常復雜，要想真正理解它的工作原理，*好的方式就是自己動手編寫一個！
　　本書是繼《深入理解Java虛擬機》之後的又一經典著作，它一方麵遵循《Java虛擬機規範》，一方麵又獨闢蹊徑，不僅能讓Java虛擬機的學習變得更加簡單和有趣，而且能讓你對Java虛擬機的原理認識更深入和更深刻！
　　本書摒棄瞭傳統的以解讀枯燥的Java虛擬機規範文檔和分析繁瑣的Java虛擬機源代碼的方式來講解Java虛擬機，取而代之的是，以實踐的方式，引導讀者如何從零開始構建和實現一個Java虛擬機，整個過程不僅能讓讀者做到對Java虛擬機知其然而且知其所以然，還能屏蔽大量不必要的繁瑣細節，體會到實現過程中的成就感，讓學習過程更加輕鬆、愉悅和高效。更重要的是，這種方式能引導讀者更深入地認識和掌握Java虛擬機的工作原理。

作者簡介

　　張秀宏，資深Java服務器開發工程師，有多年的Java開發、遊戲服務器開發和架構經驗，對Java虛擬機有非常深入的研究。曾在EA、華娛無綫等遊戲公司擔任高級服務器工程師職位，現任樂元素Lead軟件工程師。

精彩書評

　　想要瞭解Java虛擬機的內部運行原理，閱讀虛擬機規範、書籍、源碼是一種常見的途徑，而從零開始自己動手編寫一個實驗室性質的Java虛擬機，也許會是一種更加有趣且有效的學習路徑。如果不考慮Java龐大類庫的實現和JVM的實際生産力需求，僅是去“正確地”實現一颱Java虛擬機，其實並不如大多數人所想的那樣高深和睏難——隻需正確讀取Class文件中每一條字節碼指令，並且能正確執行這些指令所蘊含的操作即可。通過本書，您可以跟隨作者的思路和指引，一步步完成Java虛擬機的各個組成部分，在動手的過程中瞭解Java虛擬機的運作原理。
　　—— 周誌明 《深入理解Java虛擬機：JVM高級特性與*佳實踐》 作者

　　這是國內*一本以實戰模式描述JVM原理的書！秀宏對JVM進行瞭大量研究，在書中深入淺齣地分析瞭class文件的數據結構和JVM的基本原理，並使用Go語言用不到1萬行的程序代碼就實現瞭JVM的基本模型，是Java愛好者瞭解JVM實現原理的一本好書。實戰纔是*有效的掌握知識的手段，快快動手，實現屬於自己的Java虛擬機吧！
　　—— 淩聰　樂元素CTO

　　JVM對大多數的Java開發人員，無論是初齣茅廬的菜鳥以及工作多年的老手，可能都還是一個神秘的、高深莫測的黑匣子。本書的齣版，使作者通過一個個實踐的方式，一步步帶領大傢饒有趣味地揭開JVM的神秘麵紗，*大加深程序員對Java的理解，進而構建更加閤理高效的代碼。
　　—— 金智偉　錢鹹升（北京）網絡科技股份公司CTO

目錄

前言
第1章　命令行工具 1
1.1　準備工作 1
1.2　java命令 4
1.3　編寫命令行工具 5
1.4　測試本章代碼 7
1.5　本章小結 8
第2章　搜索class文件 9
2.1　類路徑 9
2.2　準備工作 10
2.3　實現類路徑 11
2.4　測試本章代碼 20
2.5　本章小結 21
第3章　解析class文件 23
3.1　class文件 24
3.2　解析class文件 25
3.3　解析常量池 35
3.4　解析屬性錶 50
3.5　測試本章代碼 61
3.6　本章小結 63
第4章　運行時數據區 65
4.1　運行時數據區概述 66
4.2　數據類型 67
4.3　實現運行時數據區 68
4.4　測試本章代碼 81
4.5　本章小結 83
第5章　指令集和解釋器 85
5.1　字節碼和指令集 86
5.2　指令和指令解碼 88
5.2.1　Instruction接口 89
5.2.2　BytecodeReader 91
5.3　常量指令 92
5.3.1　nop指令 92
5.3.2　const係列指令 93
5.3.3　bipush和sipush指令 94
5.4　加載指令 94
5.5　存儲指令 95
5.6　棧指令 96
5.6.1　pop和pop2指令 96
5.6.2　dup指令 97
5.6.3　swap指令 98
5.7　數學指令 98
5.7.1　算術指令 98
5.7.2　位移指令 99
5.7.3　布爾運算指令 101
5.7.4　iinc指令 102
5.8　類型轉換指令 102
5.9　比較指令 103
5.10　控製指令 108
5.11　擴展指令 111
5.12　解釋器 114
5.13　測試本章代碼 118
5.14　本章小結 120
第6章　類和對象 121
6.1　方法區 122
6.2　運行時常量池 127
6.3　類加載器 133
6.4　對象、實例變量和類變量 136
6.5　類和字段符號引用解析 141
6.6　類和對象相關指令 144
6.7　測試本章代碼 156
6.8　本章小結 160
第7章　方法調用和返迴 161
7.1　方法調用概述 161
7.2　解析方法符號引用 163
7.3　方法調用和參數傳遞 166
7.4　返迴指令 169
7.5　方法調用指令 170
7.6　改進解釋器 176
7.7　測試方法調用 178
7.8　類初始化 181
7.9　本章小結 185
第8章　數組和字符串 187
8.1　數組概述 187
8.2　數組實現 188
8.3　數組相關指令 191
8.4　測試數組 203
8.5　字符串 204
8.6　測試字符串 207
8.7　本章小結 210
第9章　本地方法調用 211
9.1　注冊和查找本地方法 212
9.2　調用本地方法 213
9.3　反射 215
9.4　字符串拼接和String.intern()方法 225
9.5　Object.hashCode()、equals()和toString() 231
9.6　Object.clone() 233
9.7　自動裝箱和拆箱 235
9.8　本章小結 238
第10章　異常處理 239
10.1　異常處理概述 239
10.2　異常拋齣 240
10.3　異常處理錶 241
10.4　實現athrow指令 245
10.5　Java虛擬機棧信息 248
10.6　測試本章代碼 251
10.7　本章小結 252
第11章　結束 253
11.1　System類是如何被初始化的 253
11.2　初始化System類 255
11.3　System.out.println()是如何工作的 258
11.4　測試本章代碼 260
11.5　總結 260
附錄　指令錶 263????

精彩書摘

　　想要瞭解Java虛擬機的內部運行原理，閱讀虛擬機規範、書籍、源碼是一種常見的途徑，而從零開始自己動手編寫一個實驗室性質的Java虛擬機，也許會是一種更加有趣且有效的學習路徑。如果不考慮Java龐大類庫的實現和JVM的實際生産力需求，僅是去“正確地”實現一颱Java虛擬機，其實並不如大多數人所想的那樣高深和睏難——隻需正確讀取Class文件中每一條字節碼指令，並且能正確執行這些指令所蘊含的操作即可。通過本書，您可以跟隨作者的思路和指引，一步步完成Java虛擬機的各個組成部分，在動手的過程中瞭解Java虛擬機的運作原理。
　　—— 周誌明 《深入理解Java虛擬機：JVM高級特性與*佳實踐》 作者

　　這是國內第一本以實戰模式描述JVM原理的書！秀宏對JVM進行瞭大量研究，在書中深入淺齣地分析瞭class文件的數據結構和JVM的基本原理，並使用Go語言用不到1萬行的程序代碼就實現瞭JVM的基本模型，是Java愛好者瞭解JVM實現原理的一本好書。實戰纔是*有效的掌握知識的手段，快快動手，實現屬於自己的Java虛擬機吧！
　　—— 淩聰　樂元素CTO

　　JVM對大多數的Java開發人員，無論是初齣茅廬的菜鳥以及工作多年的老手，可能都還是一個神秘的、高深莫測的黑匣子。本書的齣版，使作者通過一個個實踐的方式，一步步帶領大傢饒有趣味地揭開JVM的神秘麵紗，極大加深程序員對Java的理解，進而構建更加閤理高效的代碼。
　　—— 金智偉　錢鹹升（北京）網絡科技股份公司CTO

前言/序言

　　為什麼編寫本書
　　Java語言於1995年首次公開發布，很快便取得瞭巨大的成功，成為使用最為廣泛的編程語言之一。到現在，Java已經經曆瞭20多個年頭。在這期間，無論是Java語言本身還是Java虛擬機技術，都取得瞭長足的進步。現如今，Java依然長期占據TIOBE網站的編程語言排行榜首。最近更是被TIOBE選為2015年度編程語言，風采可謂不減當年。
　　眾所周知，Java早已不僅僅是一個單純的語言，而是一個開放的平颱。活躍在這個平颱之上的編程語言除瞭Java之外，還有Groovy、Scala、Clojure、Jython和JRuby等。Java虛擬機則是支持這個平颱的基石。
　　市麵上教授Java語言的書籍種類繁多，相比之下，介紹Java虛擬機的書籍卻是鳳毛麟角。這足以說明Java作為一門高級語言是多麼成功（讓程序員遠離底層），但並不代錶Java虛擬機技術不重要。恰恰相反，當Java語言掌握到一定程度時，Java虛擬機原理自然就會成為必須越過的一道鴻溝。
　　近幾年，國內湧現齣瞭一些討論Java虛擬機技術的優秀書籍，這些書籍主要以分析OpenJDK或Oracle JDK為主。本書另闢蹊徑，帶領讀者自己動手從零開始用Go語言編寫Java虛擬機。這樣做好處頗多，彌補瞭OpenJDK等虛擬機的不足。
　　首先，OpenJDK等虛擬機實現非常復雜。對於初學者而言，很容易陷入代碼的海洋和不必要的細節之中。其次，OpenJDK等虛擬機大多用C++語言編寫。C++語言非常復雜，理解起來難度很大。最後，單純閱讀代碼比較乏味，缺少樂趣，而脫離代碼又很難透徹討論技術。通過自己動手編寫代碼，很好地避免瞭上述問題。看著自己實現的Java虛擬機功能逐漸增強，看到可以運行的Java程序越來越復雜，成就感非常強。總之，通過實踐的方式，相信讀者可以更深刻地領悟Java虛擬機的工作原理。
　　Go是Google公司於2012年推齣的係統編程語言。從到硬件的距離來看，Go語言介於C和Java之間。Go的語法和C類似，但更加簡潔，因此很容易學習。Go語言內置瞭豐富的基本數據類型，並且支持結構體，所以很適閤用來實現Java虛擬機。Go支持指針，但並不支持指針運算，因此用Go編寫的代碼要比C代碼更加安全。此外，Go還支持垃圾迴收和接口等Java類語言中纔有的功能，大大降低瞭實現Java虛擬機的難度。
　　以上是本書采用Go語言編寫Java虛擬機的原因，希望讀者在學習本書的過程中，可以喜歡上Go這門還很年輕的語言。
　　本書主要內容
　　全書一共分為11章，各章內容安排如下：
　　第1章：安裝開發環境，討論java命令，並編寫一個類似Java的命令行程序。
　　第2章：討論Java虛擬機如何搜索class文件，實現類路徑。
　　第3章：討論class文件結構，實現class文件解析。
　　第4章：討論運行時數據區，實現綫程私有的運行時數據區，包括綫程、Java虛擬機棧、棧幀、操作數棧和局部變量錶等。
　　第5章：討論Java虛擬機指令集和解釋器，實現解釋器和150餘條指令。
　　第6章：討論類、對象以及綫程共享的運行時數據區，實現類加載器、方法區以及部分引用類指令。
　　第7章：討論方法調用和返迴，實現方法調用和返迴指令。
　　第8章：討論數組和字符串，實現數組相關指令和字符串池。
　　第9章：討論本地方法調用，實現Object.hashCode()等本地方法。
　　第10章：討論異常處理機製，實現athrow指令。
　　第11章：討論System類的初始化過程和System.out.println()的工作原理等，並對全書進行總結。
　　本書麵嚮讀者
　　本書主要麵嚮有一定經驗的Java程序員，但任何對Java虛擬機工作原理感興趣的讀者都可以從本書獲益。如前所述，本書將使用Go語言實現Java虛擬機。書中會簡要介紹Go語言的部分語法以及與Java語言的區彆，但不會深入討論。由於Go語言相對比較簡單，相信任何有C係列語言（如C、C++、C#、Objective-C、Java等）經驗的讀者都可以輕鬆讀懂書中的源代碼。
　　如何閱讀本書
　　本書代碼經過精心調整，每一章（第1章除外）都建立在前一章的基礎上，但每一章又都可以單獨編譯和運行。本書內容主要圍繞代碼對Java虛擬機展開討論。讀者可以從第1章開始，按順序閱讀本書並運行每一章的源代碼，也可以直接跳到感興趣的章節閱讀，必要時再閱讀其他章節。
　　……

《深度剖析：Java虛擬機原理與實踐》 內容簡介： 《深度剖析：Java虛擬機原理與實踐》是一本旨在為讀者揭開Java虛擬機（JVM）神秘麵紗的力作。本書不局限於特定版本的JVM，而是深入探討瞭Java虛擬機設計中的核心概念、關鍵技術以及它們如何協同工作，從而實現瞭Java語言的跨平颱特性和卓越性能。本書適閤有一定Java編程基礎，並希望深入理解Java運行時機製、優化程序性能、甚至參與JVM相關開發的工程師、架構師和技術愛好者。 核心內容亮點： 第一部分：JVM基礎架構與內存模型 1. JVM的整體架構： 本章將詳細解析JVM的組成部分，包括類加載器子係統、運行時數據區、執行引擎以及本地方法接口。我們將逐一剖析每個組件的作用和相互關係，幫助讀者構建起對JVM宏觀的認識。 類加載器子係統： 深入講解Java的類加載機製，包括加載、驗證、準備、解析、初始化五個階段。我們將詳細闡述啓動類加載器、擴展類加載器、應用程序類加載器以及自定義類加載器的加載順序和雙親委派模型，並分析其在安全性和可靠性方麵的意義。還會探討全盤負責、代理模式等概念。 運行時數據區： 這是JVM的核心內存區域，我們將對其進行全麵而深入的講解。 程序計數器（Program Counter Register）： 解釋其在多綫程環境下的作用，以及它是如何記錄JVM指令的。 虛擬機棧（JVM Stacks）： 詳細分析棧幀（Stack Frame）的結構，包括局部變量錶、操作數棧、動態鏈接、方法返迴地址以及附加信息。解釋棧溢齣（StackOverflowError）和內存泄漏（OutOfMemoryError）在棧中的錶現。 本地方法棧（Native Method Stacks）： 闡述其與虛擬機棧的異同，以及在調用C/C++等本地方法時的作用。 堆（Heap）： 這是JVM內存管理的核心區域，我們將花費大量篇幅進行講解。 對象的創建與內存分配： 詳細介紹對象在堆中的創建過程，包括內存地址的分配、字段的初始化等。 垃圾收集（Garbage Collection, GC）： 這是堆內存管理的關鍵。我們將深入剖析各種垃圾收集算法的原理，包括： 標記-清除（Mark-Sweep）： 講解其基本原理、缺點（內存碎片）以及應用場景。 標記-整理（Mark-Compact）： 解釋其如何在標記-清除的基礎上解決內存碎片問題。 復製（Copying）： 闡述其原理，適用於新生代，以及其“浪費一半空間”的特點。 分代收集理論： 詳細解釋新生代（Young Generation）、老年代（Old Generation）和永久代（Permanent Generation，或元空間MetaSpace）的概念，以及為什麼采用分代收集能顯著提高GC效率。 垃圾收集器（Garbage Collectors）： 介紹主流的垃圾收集器，如Serial、Parallel、CMS、G1、ZGC、Shenandoah等，分析它們的特點、適用場景、吞吐量與暫停時間權衡，以及它們在不同JVM版本中的演進。 方法區（Method Area）： 講解其存儲類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。我們將區分JDK 8之前永久代的概念（HotSpot特有）和JDK 8及之後元空間的實現（使用本地內存）。 直接內存（Direct Memory）： 介紹其概念、與堆內存的區彆、以及在NIO等場景下的應用。 2. Java內存模型（Java Memory Model, JMM）： 本章將深入講解Java內存模型，這對於理解多綫程並發編程至關重要。我們將詳細解釋： 主內存（Main Memory）與工作內存（Working Memory）： 描述Java綫程如何通過工作內存與主內存交互。 內存可見性（Visibility）： 闡述在多核CPU環境下，JMM如何保證綫程之間對共享變量的可見性。 原子性（Atomicity）、可見性（Visibility）、有序性（Ordering）： 詳細解釋這三大特性。 內存屏障（Memory Barriers/Fences）： 解釋內存屏障的作用，以及它們如何影響指令的重排序。 Happens-Before 原則： 詳細介紹Happens-Before的八種規則，並提供實際案例演示，幫助讀者理解如何編寫綫程安全的代碼。 `volatile`關鍵字： 深入剖析`volatile`的內存語義，包括寫操作後的內存屏障，以及它如何保證可見性但不能保證原子性。 `synchronized`關鍵字： 詳細講解`synchronized`的語義，包括它的鎖機製、重入性、以及它如何保證原子性、可見性和有序性。 第二部分：JVM執行引擎與代碼優化 1. 執行引擎： 本章將聚焦於JVM如何執行Java字節碼。 解釋執行（Interpretation）： 詳細講解JVM的解釋器如何逐條讀取和執行字節碼指令。 即時編譯（Just-In-Time Compilation, JIT）： 這是JVM實現高性能的關鍵技術。 JIT編譯器的作用： 解釋JIT編譯器如何將頻繁執行的熱點代碼編譯成本地機器碼，從而大幅提升執行效率。 編譯器類型： 介紹C1（客戶端編譯器）和C2（服務端編譯器）的特點和區彆，以及它們在不同場景下的選擇。 熱點代碼探測： 講解JVM如何通過性能計數器和探針機製識彆熱點代碼。 編譯過程： 描述JIT編譯器的優化過程，包括字節碼的優化、中間錶示（IR）的生成、以及最終的機器碼生成。 混閤模式（Tiered Compilation）： 解釋JDK 7及以後版本中引入的混閤編譯模式，如何結閤C1和C2的優勢，實現更快的啓動速度和更高的峰值性能。 2. JVM的性能優化： 本章將探討一係列JVM提供的性能調優手段。 垃圾收集器選型與調優： 新生代GC： 講解Serial、ParNew、Parallel Scavenge等收集器的特點，以及它們對新生代內存分配和GC周期的影響。 老年代GC： 深入分析CMS（Concurrent Mark Sweep）的原理、缺點（如CPU占用、內存碎片）及其調優參數。重點講解G1（Garbage-First）收集器的區域化分代、混閤收集、停頓預測等新特性，以及其在生産環境中的應用和調優。 低延遲GC： 介紹ZGC和Shenandoah等麵嚮極緻低延遲的收集器，分析它們的實現原理和適用場景。 GC日誌分析： 教授如何解讀GC日誌，從中發現性能瓶頸，例如GC停頓時間過長、Full GC頻繁等。 內存區域的監控與分析： 堆棧溢齣與內存泄漏診斷： 如何通過JVM參數（如`-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError`）生成堆轉儲文件（Heap Dump），並使用MAT（Memory Analyzer Tool）、VisualVM等工具分析內存占用情況，找齣內存泄漏的根源。 綫程死鎖與活躍度分析： 如何通過jstack命令生成綫程轉儲文件（Thread Dump），分析綫程狀態，找齣死鎖和性能瓶頸。 JVM調優參數詳解： 詳細解釋常用的JVM啓動參數，例如`-Xms`, `-Xmx`, `-Xmn`, `-XX:NewRatio`, `-XX:SurvivorRatio`, `-XX:MaxPermSize` (舊版), `-XX:MetaspaceSize` (新版), `-XX:+UseG1GC`, `-XX:MaxGCPauseMillis` 等，並說明它們對JVM性能的影響。 指令重排序與內存模型的影響： 結閤JVM的JIT編譯和CPU指令重排序，更深入地理解Java內存模型的實際應用，以及如何編寫更高效、更安全的並發代碼。 第三部分：JVM的高級特性與應用 1. 類加載與類文件結構： 類文件（.class）結構詳解： 深入解析Java字節碼文件的內部結構，包括魔數、版本號、常量池、字段、方法、屬性錶等，幫助讀者理解Java代碼是如何被編譯成機器可執行的指令。 類加載器的深入探索： 除瞭雙親委派模型，還將探討其局限性，以及在某些框架（如Tomcat、OSGi）中如何打破雙親委派模型以實現類的隔離和動態加載。 動態代理（Dynamic Proxy）： 闡述JVM如何支持動態代理，及其在Spring AOP等框架中的應用。 2. JVM的互操作性： JNI（Java Native Interface）： 詳細介紹JNI的工作原理，如何實現Java代碼與C/C++等本地代碼的交互，包括本地方法的聲明、C/C++端的實現、以及數據類型轉換等。我們將通過實際案例展示JNI的應用。 JNA（Java Native Access）： 介紹JNA作為JNI的替代方案，其使用更加便捷，可以直接調用本地庫的函數，無需編寫C/C++代碼。 3. JVM的新特性與未來展望： 模塊化（Java 9+ Project Jigsaw）： 介紹Java模塊化係統如何改進代碼組織、封裝性和可維護性。 GraalVM與Ahead-of-Time（AOT）編譯： 探討GraalVM的優勢，包括高性能的JIT編譯器、多語言支持以及AOT編譯能力，分析其對Java生態的潛在影響。 Project Loom（虛擬綫程）： 深入解析虛擬綫程的齣現，如何解決傳統Java綫程的性能瓶頸，實現高並發場景下的輕量級並發模型。 JVM的演進趨勢： 展望JVM在未來的發展方嚮，例如更先進的GC技術、更智能的JIT優化、以及與其他語言和技術的融閤。 本書特色： 理論與實踐結閤： 每章的理論講解都輔以豐富的代碼示例和實際案例，幫助讀者更好地理解抽象概念。 深入淺齣： 語言通俗易懂，邏輯清晰，即使是初學者也能逐步掌握JVM的核心知識。 技術前沿： 關注JVM的最新發展和趨勢，為讀者提供前瞻性的技術視野。 問題導嚮： 針對開發者在實際工作中遇到的常見JVM問題，提供解決方案和調優建議。 工具鏈介紹： 整閤瞭多種常用的JVM分析和調試工具，指導讀者如何運用它們進行問題排查。 通過閱讀《深度剖析：Java虛擬機原理與實踐》，讀者將能夠： 深刻理解Java跨平颱性的底層原理。 掌握Java內存模型，編寫更健壯的多綫程程序。 熟練運用JVM的垃圾迴收機製，優化應用程序的性能。 高效診斷和解決JVM相關的性能問題和內存泄漏。 為深入學習Java框架、底層源碼打下堅實基礎。 為參與JVM開發或性能優化工作提供理論支持。 本書將帶領您踏上一場深入Java虛擬機內部世界的精彩旅程，揭開Java程序運行的神秘麵紗，讓您成為一名更懂Java的開發者。

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618購物節買的很劃算，書也不錯，送貨速度很快～

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還沒看，但是看瞭很多評價，希望自己能靜下心，好好學習進步，加油！

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英文版：Create a class with protected data. Create a second class in the same file with a method that manipulates the protected data in the first class.

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很不錯 蠻好的 相信京東 很看好京東 東西都很實惠 質量都很好 不錯 喜歡 性價比高

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質量杠杠的，內容講的也挺不錯，紙質好，618買的，送貨也快，相信品牌的力量，值得擁有！

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本來以為第二天收到，竟然當天就收到瞭，快就一個字。多看書多學習！

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還不錯，包裝完整，內容充實