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Solid 原則 C#(開發者的工作原理)

SOLID 原則是五個設計原則,如果遵循這些原則,可以創建穩健且可維護的軟件實體。 Robert C. Martin 引入了這些原則,成為面向對象設計的基石。 在 C# 中,這是一種由 Microsoft 開發的流行面向對象編程語言,理解和應用 SOLID 原則可以顯著提高代碼質量。

In this article, we will do a detailed review of Solid Principles in C# and their uses, and we will also see how you can use them to write reusable code structures by creating PDF documents using the IronPDF C# PDF Library.

1. C# 中的五大 SOLID 原則

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 1

1.1. 單一責任原則 (SRP)

單一責任原則規定,一個類應只有一個改變的原因,這意味著它應只有一個責任。 在 C# 中,這一原則鼓勵開發人員創建專注於特定任務的類。 例如,負責處理文件操作的類不應也負責數據庫連接。

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 2

1.2. 開放/封閉原則 (OCP)

開放/封閉原則建議類應開放擴展,但封閉修改,這樣可以在不修改其源代碼的情況下擴展模塊的行為。 在 C# 中,這通常是通過接口和抽象類來實現,允許創建遵循現有合同的新類。

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 3

1.3. 里氏替換原則 (LSP)

里氏替換原則強調超類的對象應可被子類的對象替換而不影響程序的正確性。 在 C# 中,這一原則鼓勵多態性,以確保派生類可以互換地使用其基類。

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 4

1.4. 接口隔離原則 (ISP)

接口隔離原則倡導使用小型、特定的接口,而不是大型、通用的接口。 在 C# 中,這一原則不鼓勵創建強制實施類提供不需要的功能的“臃腫”接口。 相反,它鼓勵使用針對特定需求的多個小型接口。

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 5

1.5. 依賴倒置原則 (DIP)

依賴倒置原則提倡高層模塊不應依賴於低層模塊,而應依賴於抽象。 在 C# 中,這通常涉及使用依賴注入來翻轉傳統的控制流,使代碼更具靈活性和可測試性。

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 6

2. SOLID 設計原則的用途

SOLID 原則提供了一個設計清晰且易於維護的代碼的路線圖。 不應盲目地在每種情況下都遵循它們,而應根據給定應用的上下文來明智地應用它們。

2.1. 單一責任原則 (SRP)

單一責任原則在設計 C# 應用中的類時具有益處。 確保每個類僅有一個責任,使代碼更具模塊化且更易於理解。 這種模塊化對維護有益,並使在不影響整個代碼庫的情況下添加新功能或修復錯誤變得更簡單。

2.2. 開放/封閉原則 (OCP)

需要擴展但不修改代碼時應用開放/封閉原則。 使用接口和抽象類,C# 開發人員可以創建可適應的系統,而不需要更改現有的代碼。

2.3. 里氏替換原則 (LSP)

里氏替換原則確保派生類可以無縫替換其基類,促進更靈活且可擴展的代碼庫。 當多態性至關重要時,應用里氏替換原則特別重要。

2.4. 接口隔離原則 (ISP)

接口隔離原則鼓勵創建小型、特定的接口,專注於實現它們的類的需求。 這種方法可以避免在類上強加不必要的方法,促進更高效和更易於維護的設計。

2.5. 依賴倒置原則 (DIP)

依賴倒置原則通過依賴注入促進 C# 應用中鬆耦合組件的創建。 實現此原則可以減少代碼的總體複雜性,並提高其可測試性。

2.6. 示例

using System;

// Abstract base class representing a shape
public abstract class Shape
{
    // Abstract method to be implemented by derived classes
    public abstract double Area();
}

// Derived class representing a circle
class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }

    // Override Area() method to calculate the area of a circle
    public override double Area() => Math.PI * Math.Pow(Radius, 2);
}

// Derived class representing a rectangle
class Rectangle : Shape
{
    public double Width { get; set; }
    public double Height { get; set; }

    // Override Area() method to calculate the area of a rectangle
    public override double Area() => Width * Height;
}

// Class responsible for calculating the area of a shape
class AreaCalculator
{
    // Method to calculate the area of a given shape
    public double CalculateArea(Shape shape) => shape.Area();
}

// Interface for logging messages
interface ILogger 
{
    void Log(string message); // Interface segregation principle
}

// Implementation of ILogger that logs messages to the console
class ConsoleLogger : ILogger
{
    public void Log(string message) => Console.WriteLine($"Log: {message}");
}

// Implementation of ILogger that simulates logging messages to a file
class FileLogger : ILogger
{
    public void Log(string message) => Console.WriteLine($"File Log: {message}");
}

// Service to manage user-related tasks
class UserService
{
    private readonly ILogger logger;

    // Constructor injection for dependency inversion principle
    public UserService(ILogger logger) => this.logger = logger;

    public void CreateUser()
    {
        logger.Log("User created successfully");
    }
}

// Service to manage email-related tasks
class EmailService
{
    private readonly ILogger logger;

    // Constructor injection for dependency inversion principle
    public EmailService(ILogger logger) => this.logger = logger;

    public void SendEmail()
    {
        logger.Log("Email sent successfully");
    }
}
using System;

// Abstract base class representing a shape
public abstract class Shape
{
    // Abstract method to be implemented by derived classes
    public abstract double Area();
}

// Derived class representing a circle
class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }

    // Override Area() method to calculate the area of a circle
    public override double Area() => Math.PI * Math.Pow(Radius, 2);
}

// Derived class representing a rectangle
class Rectangle : Shape
{
    public double Width { get; set; }
    public double Height { get; set; }

    // Override Area() method to calculate the area of a rectangle
    public override double Area() => Width * Height;
}

// Class responsible for calculating the area of a shape
class AreaCalculator
{
    // Method to calculate the area of a given shape
    public double CalculateArea(Shape shape) => shape.Area();
}

// Interface for logging messages
interface ILogger 
{
    void Log(string message); // Interface segregation principle
}

// Implementation of ILogger that logs messages to the console
class ConsoleLogger : ILogger
{
    public void Log(string message) => Console.WriteLine($"Log: {message}");
}

// Implementation of ILogger that simulates logging messages to a file
class FileLogger : ILogger
{
    public void Log(string message) => Console.WriteLine($"File Log: {message}");
}

// Service to manage user-related tasks
class UserService
{
    private readonly ILogger logger;

    // Constructor injection for dependency inversion principle
    public UserService(ILogger logger) => this.logger = logger;

    public void CreateUser()
    {
        logger.Log("User created successfully");
    }
}

// Service to manage email-related tasks
class EmailService
{
    private readonly ILogger logger;

    // Constructor injection for dependency inversion principle
    public EmailService(ILogger logger) => this.logger = logger;

    public void SendEmail()
    {
        logger.Log("Email sent successfully");
    }
}
Imports System

' Abstract base class representing a shape
Public MustInherit Class Shape
	' Abstract method to be implemented by derived classes
	Public MustOverride Function Area() As Double
End Class

' Derived class representing a circle
Friend Class Circle
	Inherits Shape

	Public Property Radius() As Double

	' Override Area() method to calculate the area of a circle
	Public Overrides Function Area() As Double
		Return Math.PI * Math.Pow(Radius, 2)
	End Function
End Class

' Derived class representing a rectangle
Friend Class Rectangle
	Inherits Shape

	Public Property Width() As Double
	Public Property Height() As Double

	' Override Area() method to calculate the area of a rectangle
	Public Overrides Function Area() As Double
		Return Width * Height
	End Function
End Class

' Class responsible for calculating the area of a shape
Friend Class AreaCalculator
	' Method to calculate the area of a given shape
	Public Function CalculateArea(ByVal shape As Shape) As Double
		Return shape.Area()
	End Function
End Class

' Interface for logging messages
Friend Interface ILogger
	Sub Log(ByVal message As String) ' Interface segregation principle
End Interface

' Implementation of ILogger that logs messages to the console
Friend Class ConsoleLogger
	Implements ILogger

	Public Sub Log(ByVal message As String) Implements ILogger.Log
		Console.WriteLine($"Log: {message}")
	End Sub
End Class

' Implementation of ILogger that simulates logging messages to a file
Friend Class FileLogger
	Implements ILogger

	Public Sub Log(ByVal message As String) Implements ILogger.Log
		Console.WriteLine($"File Log: {message}")
	End Sub
End Class

' Service to manage user-related tasks
Friend Class UserService
	Private ReadOnly logger As ILogger

	' Constructor injection for dependency inversion principle
	Public Sub New(ByVal logger As ILogger)
		Me.logger = logger
	End Sub

	Public Sub CreateUser()
		logger.Log("User created successfully")
	End Sub
End Class

' Service to manage email-related tasks
Friend Class EmailService
	Private ReadOnly logger As ILogger

	' Constructor injection for dependency inversion principle
	Public Sub New(ByVal logger As ILogger)
		Me.logger = logger
	End Sub

	Public Sub SendEmail()
		logger.Log("Email sent successfully")
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel

在此代碼段中,可以清楚地應用面向對象編程(OOP)原則,特別是 SOLID 原則。 Shape 類作為抽象基類,定義了形狀的共同概念並聲明了抽象方法 Area()。 “子類或派生類”一詞是指 CircleRectangle 類,因為它們繼承了一個共同的父類。 CircleRectangle 兩者都作為派生類,擴展抽象基類的功能並提供 Area() 方法的具體實現。 此外,代碼展示了 SOLID 原則,如單一責任原則(SRP),在此原則中每個類都有明確的責任,和依賴倒置原則(DIP),如通過使用 ILogger 接口來促進靈活性和可維護性。

3. 在IronPDF中應用SOLID原則

現在我們已經在理論上探索了 SOLID 原則,讓我們深入探討在 C# 中使用 IronPDF(用于處理 PDF 的流行庫)的實際應用。 IronPDF允許開發人員在 C# 中無縫創建、操控和處理 PDF 文件。 通過整合 SOLID 原則,我們可以確保代碼保持模塊化、可擴展和可維護性。

IronPDF 在HTML 到 PDF轉換方麵表現出色,確保準確保持原始佈局和樣式。 它非常適合從基於網頁的內容中創建 PDF,如報告、發票和文檔。 支持 HTML 文件、URL 和原始 HTML 字串的 IronPDF 可以輕鬆生成高質量的 PDF 文檔。

using IronPdf;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // 1. Convert HTML String to PDF
        var htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>";
        var pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf");

        // 2. Convert HTML File to PDF
        var htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html"; // Specify the path to your HTML file
        var pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath);
        pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf");

        // 3. Convert URL to PDF
        var url = "http://ironpdf.com"; // Specify the URL
        var pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url);
        pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf");
    }
}
using IronPdf;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // 1. Convert HTML String to PDF
        var htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>";
        var pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf");

        // 2. Convert HTML File to PDF
        var htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html"; // Specify the path to your HTML file
        var pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath);
        pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf");

        // 3. Convert URL to PDF
        var url = "http://ironpdf.com"; // Specify the URL
        var pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url);
        pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf");
    }
}
Imports IronPdf

Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()

		' 1. Convert HTML String to PDF
		Dim htmlContent = "<h1>Hello, IronPDF!</h1><p>This is a PDF from an HTML string.</p>"
		Dim pdfFromHtmlString = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent)
		pdfFromHtmlString.SaveAs("HTMLStringToPDF.pdf")

		' 2. Convert HTML File to PDF
		Dim htmlFilePath = "path_to_your_html_file.html" ' Specify the path to your HTML file
		Dim pdfFromHtmlFile = renderer.RenderHtmlFileAsPdf(htmlFilePath)
		pdfFromHtmlFile.SaveAs("HTMLFileToPDF.pdf")

		' 3. Convert URL to PDF
		Dim url = "http://ironpdf.com" ' Specify the URL
		Dim pdfFromUrl = renderer.RenderUrlAsPdf(url)
		pdfFromUrl.SaveAs("URLToPDF.pdf")
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel

考慮到單一責任原則。 在使用 IronPDF 時,擁有處理PDF生成或操作特定方面的類是有益的。 例如,一個類可以創建 PDF 文件,而另一個則專注於添加和格式化內容。

開放/封閉原則鼓勵我們在設計與 PDF 有關的類時考慮擴展性。 而不是修改現有類來迎合新功能,我們可以創建類來擴展或實現現有接口。 這樣,我們就能在不影響現有功能的情況下遵循這一原則。

當涉及不同類型的 PDF 元素時,里氏替換原則發揮了作用。 無論是文本、圖像還是註釋,設計符合共同接口的類可以實現無縫替換,增強我們的 PDF 生成代碼的靈活性。 接口隔離原則在定義與 IronPDF 交互的類的合約時非常重要。 通過創建小型、具體的接口以滿足不同組件的需求,我們避免了不必要的依賴,確保類僅實現所需的方法。

最後,應用依賴倒置原則可以提高代碼的可測試性和可維護性。 通過注入依賴而不是硬編碼它們,我們創建了一個更加鬆散耦合的系統,更易於更新和擴展。

讓我們用一個使用 IronPDF 的簡單代碼示例來說明這些概念:

using IronPdf;
using System;

// Interface for PDF creation
public interface IPdfCreator
{
    void CreatePdf(string filePath, string content);
}

// Concrete implementation using IronPDF
public class IronPdfCreator : IPdfCreator
{    
    public void CreatePdf(string filePath, string content)
    {
        // IronPDF-specific code for creating a PDF
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content);
        pdf.SaveAs(filePath);
    }
}

// Service adhering to Single Responsibility Principle
public class PdfGenerationService
{
    private readonly IPdfCreator pdfCreator;

    public PdfGenerationService(IPdfCreator pdfCreator)
    {
        this.pdfCreator = pdfCreator;
    }

    public void GeneratePdfDocument(string filePath)
    {
        // Business logic for generating content
        string content = "<p>This PDF is generated using IronPDF and follows SOLID principles.</p>";
        // Delegate the PDF creation to the injected dependency
        pdfCreator.CreatePdf(filePath, content);
        Console.WriteLine($"PDF generated successfully at {filePath}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Dependency injection using the Dependency Inversion Principle
        IPdfCreator ironPdfCreator = new IronPdfCreator();
        PdfGenerationService pdfService = new PdfGenerationService(ironPdfCreator);
        // Generate PDF using the service
        string pdfFilePath = "output.pdf";
        pdfService.GeneratePdfDocument(pdfFilePath);
        Console.ReadLine(); // To prevent the console window from closing immediately
    }
}
using IronPdf;
using System;

// Interface for PDF creation
public interface IPdfCreator
{
    void CreatePdf(string filePath, string content);
}

// Concrete implementation using IronPDF
public class IronPdfCreator : IPdfCreator
{    
    public void CreatePdf(string filePath, string content)
    {
        // IronPDF-specific code for creating a PDF
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content);
        pdf.SaveAs(filePath);
    }
}

// Service adhering to Single Responsibility Principle
public class PdfGenerationService
{
    private readonly IPdfCreator pdfCreator;

    public PdfGenerationService(IPdfCreator pdfCreator)
    {
        this.pdfCreator = pdfCreator;
    }

    public void GeneratePdfDocument(string filePath)
    {
        // Business logic for generating content
        string content = "<p>This PDF is generated using IronPDF and follows SOLID principles.</p>";
        // Delegate the PDF creation to the injected dependency
        pdfCreator.CreatePdf(filePath, content);
        Console.WriteLine($"PDF generated successfully at {filePath}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Dependency injection using the Dependency Inversion Principle
        IPdfCreator ironPdfCreator = new IronPdfCreator();
        PdfGenerationService pdfService = new PdfGenerationService(ironPdfCreator);
        // Generate PDF using the service
        string pdfFilePath = "output.pdf";
        pdfService.GeneratePdfDocument(pdfFilePath);
        Console.ReadLine(); // To prevent the console window from closing immediately
    }
}
Imports IronPdf
Imports System

' Interface for PDF creation
Public Interface IPdfCreator
	Sub CreatePdf(ByVal filePath As String, ByVal content As String)
End Interface

' Concrete implementation using IronPDF
Public Class IronPdfCreator
	Implements IPdfCreator

	Public Sub CreatePdf(ByVal filePath As String, ByVal content As String) Implements IPdfCreator.CreatePdf
		' IronPDF-specific code for creating a PDF
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()
		Dim pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content)
		pdf.SaveAs(filePath)
	End Sub
End Class

' Service adhering to Single Responsibility Principle
Public Class PdfGenerationService
	Private ReadOnly pdfCreator As IPdfCreator

	Public Sub New(ByVal pdfCreator As IPdfCreator)
		Me.pdfCreator = pdfCreator
	End Sub

	Public Sub GeneratePdfDocument(ByVal filePath As String)
		' Business logic for generating content
		Dim content As String = "<p>This PDF is generated using IronPDF and follows SOLID principles.</p>"
		' Delegate the PDF creation to the injected dependency
		pdfCreator.CreatePdf(filePath, content)
		Console.WriteLine($"PDF generated successfully at {filePath}")
	End Sub
End Class

Friend Class Program
	Shared Sub Main()
		' Dependency injection using the Dependency Inversion Principle
		Dim ironPdfCreator As IPdfCreator = New IronPdfCreator()
		Dim pdfService As New PdfGenerationService(ironPdfCreator)
		' Generate PDF using the service
		Dim pdfFilePath As String = "output.pdf"
		pdfService.GeneratePdfDocument(pdfFilePath)
		Console.ReadLine() ' To prevent the console window from closing immediately
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel
  1. IPdfCreator 接口: 定義了一個 PDF 創建的合約,通過專注於一個責任來遵循單一責任原則。
  2. IronPdfCreator 類: 使用 IronPDF 實現 IPdfCreator 以創建 PDF。 這個類封裝了特定於 PDF 創建的邏輯。
  3. PdfGenerationService 類: 代表一個負責生成 PDF 的服務。 它通過處理內容生成的業務邏輯,並將PDF生成委托給注入的 IPdfCreator,遵循了單一責任原則。
  4. Program 類(主程序): 展示了服務和注入的依賴項的使用,通過依賴抽象(接口)而不是具體實現來遵循依賴倒置原則。

要運行此代碼,請確保在項目中安裝 IronPDF 庫。 您可以通過使用 NuGet 包管理器來實現。

Install-Package IronPdf

用您的具體需求替換 PdfGenerationService 類的內容和邏輯。

3.1. 輸出

Solid Principles C#(如何為開發人員工作)圖 7

4. 結論

總之,SOLID 原則為 C# 中設計易於維護且可擴展的軟件提供了堅實的基礎。 通過理解和應用這些原則,開發人員可以創建更具模塊化的代碼,更易於應對變化且更易於測試。

在使用像 IronPDF 這樣的庫時,整合 SOLID 原則變得更加重要。 設計符合這些原則的類確保您的代碼保持靈活,並能夠隨著 PDF 相關任務的需求變化而演變。

當您繼續開發 C# 應用時,請記住將 SOLID 原則作為指導思想,用於構建經得起時間考驗的代碼。無論您是在進行PDF生成、數據庫交互還是軟件開發的其他方面,SOLID 原則為長期構建功能和可維護代碼提供了路線圖。

To know more about the IronPDF library, Visit IronPDF Documentation. 要了解許可證並獲得免費試用版,請訪問IronPDF 許可證頁面

常見問題解答

C# 中的 SOLID 原則是什麼?

C# 中的 SOLID 原則是一組由 Robert C. Martin 引入的設計指導方針,用於提高面向對象軟體的品質和可維護性。通過遵循這些原則,開發者可以創建更健壯和模組化的應用程序。

在 C# 中創建 PDF 時,我如何應用單一職責原則?

您可以通過設計處理特定任務的類來應用單一職責原則。例如,使用 IronPDF,為 PDF 生成、內容插入和格式化創建單獨的類,以確保每個類都有明確的目的。

在 C# 中擴展 PDF 功能時,開放/封閉原則意味著什麼?

開放/封閉原則意味著您的 PDF 功能應該可以擴展而不修改現有代碼。使用 IronPDF,您可以通過使用接口和抽象類來新增功能,如水印或加密,以實現這一點。

在 C# 的 PDF 處理中,里氏替換原則如何應用?

在 C# 的 PDF 處理中,里氏替換原則確保子類可以替代超類而不影響功能。這使您在使用 IronPDF 時可以互換使用不同的 PDF 處理類。

為什麼我要在我的 PDF 專案中使用接口隔離原則?

接口隔離原則建議使用更小、更具體的接口,以防止實作類需支持不必要的功能。與 IronPDF 協作時,這可以幫助您創建更有效且專注於不同 PDF 操作的接口。

依賴反轉原則如何使我的 C# PDF 庫受益?

通過應用依賴反轉原則,您可以確保高層模組不依賴於低層模組,而是都依賴於抽象。使用 IronPDF,此原則可增強您的 PDF 處理代碼的靈活性和可測試性,實現依賴注入。

在 C# 中生成 PDF 的常見庫是什麼?

IronPDF 是在 C# 中廣泛使用的庫,用於生成、編輯和處理 PDF 文檔。它支援從 HTML 到 PDF 的轉換,使其對基於網頁的內容轉換非常靈活。

如何將 PDF 庫集成到我的 C# 項目中?

要將如 IronPDF 這樣的 PDF 庫整合到您的 C# 專案中,使用 NuGet 套件管理器,輸入命令:Install-Package IronPdf。安裝後,您即可開始在您的應用中執行各種 PDF 操作。

我可以在哪裡了解更多關於在 C# 中使用 PDF 庫的相關信息?

您可以通過 IronPDF 的官網上提供的官方文件來進一步了解使用 IronPDF。該文檔提供詳細的指南、範例和 API 參考,以幫助您有效地使用該庫。

SOLID 原則如何改善 C# 應用?

SOLID 原則通過確保代碼模組化、可擴展且易於維護來改善 C# 應用。通過遵循這些原則,開發者可以創建可擴展的軟體解決方案,如使用 IronPDF 處理 PDF 文檔的解決方案。

Curtis Chau
技術作家

Curtis Chau 擁有卡爾頓大學計算機科學學士學位,專注於前端開發,擅長於 Node.js、TypeScript、JavaScript 和 React。Curtis 熱衷於創建直觀且美觀的用戶界面,喜歡使用現代框架並打造結構良好、視覺吸引人的手冊。

除了開發之外,Curtis 對物聯網 (IoT) 有著濃厚的興趣,探索將硬體和軟體結合的創新方式。在閒暇時間,他喜愛遊戲並構建 Discord 機器人,結合科技與創意的樂趣。