一种基于浏览器的手机中间件
阅读：472发布：2020-07-29
专利汇可以提供一种基于浏览器的手机中间件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于浏览器的手机 中间件 ，该手机中间件通过对浏览器 内核 的整合可以部署到多种手机终端平台上，手机中间件能够对移动Widget应用进行解析、 渲染 以及同用户进行交互，通过封装对手机本地资源和互联网资源的 访问 能 力 为移动Widget提供支持。Widget应用和中间件可以针对业务需求调整发布方式，可以整合发布也可以单独发布。本发明突破了传统的手机终端应用使用平台原生语言和技术进行开发的模式，从根本上提出了基于浏览器技术的跨平台手机应用的实现方法，实现了应用“一次开发，多处部署”的思想。，下面是一种基于浏览器的手机中间件专利的具体信息内容。
1.一种基于浏览器的手机中间件，其特征在于，包括安全管理模块、用户界面模块、Widget应用管理模块、Widget运行模块和资源抽象层模块；
安全管理模块用于对用户信息进行认证，根据认证结果对用户的权限进行配置，并将权限配置结果传递给用户界面模块；还用于验证widget应用包的文件签名和完整性；
用户界面模块用于接收来自安全管理模块的权限配置结果，根据权限配置结果显示主界面，接收用户的操作指令，将操作指令传送给Widget应用管理模块；
Widget应用管理模块用于接收来自用户界面模块的操作指令，若操作指令为运行Widget指令，则将该指令携带的待运行Widget信息传给Widget运行模块，若为运行Widget指令以外的系统功能调用指令，则直接调用手机操作系统提供的接口执行相应操作；还在安装widget时调用Widget安全管理模块进行Widget应用包的签名认证和完整性认证；
运行Widget模块用于接收来自Widget应用管理模块的待运行Widget信息，依据该信息在手机内部或外部存储卡卡中搜索待运行的Widget应用包，使用浏览器引擎展现Widget应用页面，并从资源抽象层模块中调用Widget应用包对应的服务子模块；
资源抽象层模块包括用于不同Widget服务的服务子模块。
技术领域
本发明涉及移动终端设备的应用开发领域，特别涉及一种基于浏览器的手机中间件，适用于不同的手机操作系统。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展和移动互联网业务的不断推进，广大用户对移动互联网终端能够随时随地地接入互联网，使用各种互联网应用以及自定义服务，个性化需求提出了更高的要求。传统的手机应用开发模式，一般是采用在各个手机平台提供的开发库及开发环境下，用各自平台的开发语言分别开发相应终端版本的应用程序。
然而当前手机操作系统品种繁多，仅智能手机平台操作系统就涉及好多种，各个手机SDK(软件开发工具包)提供的上层应用开发接口又不统一，每开发一个应用软件，开发者面临的头痛事情，就是要移植到各种不同操作系统的手机上。加上实际终端的硬件配置不同、性能差异较大，同一款手机应用都要针对显示、操作等各方面进行单独定制和适配，以上这些实际情况直接导致移动终端应用开发的门槛高、周期长、终端适配工作量大，无论在设计、开发还是在维护期工作量都很巨大。不仅如此，每当手机制造商推出一款新的手机，应用开发商不得不被动地跟进，这样更进一步增加了移植的负担。对用户来说，使用同一个应用在不同手机平台上的版本，用户体验差异较大。这些都直接影响了终端应用的开发、推广和部署。
手机Web浏览器技术经过近十年的发展，已由原来的简单WAP浏览器，发展到现在的全功能Web2.0浏览器。采用手机Web页面呈现，主要优势是其对互联网业务的高度兼容和标准的统一。由于浏览器采用的网页都是标准协议，同时页面内容都在Web服务器上部署，因此基本上没有终端兼容性问题，开发、部署和维护的成本比较低，周期也大幅缩短。但是由于手机本身定位和硬件上的局限性，手机屏幕小，能够信息量少，传统的Web页面无法完全适配手机屏幕，这样用户体验和可操作性就大幅度降低了。而且手机浏览器浏览网页，只能访问和展现互联网资源，无法访问手机本地资源，这使得Web应用的领域本身就存在一定的局限性。
Widget，是近几年发展流行起来的一种软件技术，中文译名被称作是微件，是一小块可以在任意一个基于HTML的Web页面上执行的代码，它的表现形式根据业务类型可以多种多样，因此可以简单定义Widget为功能简单的小软件。Widget可以嵌入在手机、网页和其他人机交互的界面(例如电脑桌面)上。通常情况下，Widget的代码形式包含了HTML，JavaScript以及Adobe Flash。Widget程序有占用空间少、占用屏幕少和功能简单三个特点，它可以在单个场所集成不同服务，帮助用户方便快捷地享用各种应用程序和网络服务。Widget主要分为桌面Widget、网页Widget和移动Widget三大类。
随着手机性能的提高以及屏幕尺寸的不断扩大和触摸屏幕的普及，以苹果、诺基亚、微软、摩托罗拉、三星、谷歌为代表的手机厂商和平台提供商，也开始在手机上应用移动Widget技术，并在各自手机平台上推出了各自自有的手机移动Widget应用开发标准，以满足用户日益增长的手机个性化和体验需求。但是由于技术标准不统一，以及各自平台的差异性，导致移动Widget的通用性和可移植性存在问题。
然而当前手机操作系统品种繁多，仅智能手机平台操作系统就涉及好多种，各个手机SDK(软件开发工具包)提供的上层应用开发接口又不统一，每开发一个应用软件，开发者面临的头痛事情，就是要移植到各种不同操作系统的手机上。加上实际终端的硬件配置不同、性能差异较大，同一款手机应用都要针对显示、操作等各方面进行单独定制和适配，以上这些实际情况直接导致移动终端应用开发的门槛高、周期长、终端适配工作量大，无论在设计、开发还是在维护期工作量都很巨大。不仅如此，每当手机制造商推出一款新的手机，应用开发商不得不被动地跟进，这样更进一步增加了移植的负担。对用户来说，使用同一个应用在不同手机平台上的版本，用户体验差异较大。这些都直接影响了终端应用的开发、推广和部署。
手机Web浏览器技术经过近十年的发展，已由原来的简单WAP浏览器，发展到现在的全功能Web2.0浏览器。采用手机Web页面呈现，主要优势是其对互联网业务的高度兼容和标准的统一。由于浏览器采用的网页都是标准协议，同时页面内容都在Web服务器上部署，因此基本上没有终端兼容性问题，开发、部署和维护的成本比较低，周期也大幅缩短。但是由于手机本身定位和硬件上的局限性，手机屏幕小，能够信息量少，传统的Web页面无法完全适配手机屏幕，这样用户体验和可操作性就大幅度降低了。而且手机浏览器浏览网页，只能访问和展现互联网资源，无法访问手机本地资源，这使得Web应用的领域本身就存在一定的局限性。
Widget，是近几年发展流行起来的一种软件技术，中文译名被称作是微件，是一小块可以在任意一个基于HTML的Web页面上执行的代码，它的表现形式根据业务类型可以多种多样，因此可以简单定义Widget为功能简单的小软件。Widget可以嵌入在手机、网页和其他人机交互的界面(例如电脑桌面)上。通常情况下，Widget的代码形式包含了HTML，JavaScript以及Adobe Flash。Widget程序有占用空间少、占用屏幕少和功能简单三个特点，它可以在单个场所集成不同服务，帮助用户方便快捷地享用各种应用程序和网络服务。Widget主要分为桌面Widget、网页Widget和移动Widget三大类。
随着手机性能的提高以及屏幕尺寸的不断扩大和触摸屏幕的普及，以苹果、诺基亚、微软、摩托罗拉、三星、谷歌为代表的手机厂商和平台提供商，也开始在手机上应用移动Widget技术，并在各自手机平台上推出了各自自有的手机移动Widget应用开发标准，以满足用户日益增长的手机个性化和体验需求。但是由于技术标准不统一，以及各自平台的差异性，导致移动Widget的通用性和可移植性存在问题。
发明内容
鉴于上述问题的存在，为了实现快速、可复用的手机应用的跨平台部署和运行，本发明公开了一种基于浏览器的手机中间件，通过以移动Widget形式发布的应用，解决了跨手机平台应用的开发、部署和维护的问题。
一种基于浏览器的手机中间件，其特征在于，包括安全管理模块、用户界面模块、Widget应用管理模块、Widget运行模块和资源抽象层模块；
安全管理模块用于对用户信息进行认证，根据认证结果对用户的权限进行配置，并将权限配置结果传递给用户界面模块；还用于验证widget应用包的文件签名和完整性；
用户界面模块用于接收来自安全管理模块的权限配置结果，根据权限配置结果显示主界面，接收用户的操作指令，将操作指令传送给Widget应用管理模块；
Widget应用管理模块用于接收来自用户界面模块的操作指令，若操作指令为运行Widget指令，则将该指令携带的待运行Widget信息传给Widget运行模块，若为运行Widget指令以外的系统功能调用指令，则直接调用手机操作系统提供的接口执行相应操作；还在安装widget时调用Widget安全管理模块进行Widget应用包的签名认证和完整性认证；
运行Widget模块用于接收来自Widget应用管理模块的待运行Widget信息，依据该信息在手机内部或外部存储卡卡中搜索待运行的Widget应用包，使用浏览器引擎展现Widget应用页面，并从资源抽象层模块中调用Widget应用包对应的服务子模块；
资源抽象层模块包括用于不同Widget服务的服务子模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：移动Widget应用通过在各平台上手机中间件为其提供的支撑和管理，得以跨平台运行，具体体现在：
A.手机中间件通过对个平台手机浏览器引擎的封装实现对于Web页面、Widget等形式应用的解析、展现和交互；
B.手机中间件通过封装手机本地资源和互联网资源为手机应用提供能力支持；
C.手机中间件通过数据接口，为移动Widget应用的调用提供脚本调用方法；
D.在各手机平台上运行的手机中间件屏蔽了手机平台的差异性，为手机应用的跨平台部署、运行、管理提供了保证。
本发明实现的基于浏览器技术的跨平台手机中间件，相比传统的手机应用开发具有更高的通用性。通过中间件的支持，可以在不同的手机平台终端上进行部署同一个手机应用，而不需要修改手机应用代码。本发明针对手机终端的输入设备的差异性，如触摸屏和非触摸屏，键盘与非键盘等，能够做到对显示设备和输入设备的自适应，使得在不同手机平台上达到一致的用户体验。针对手机应用的特点，通过移动Widget为应用的展现形式，具有易于开发、使用的特点。本发明基于浏览器技术和移动Widget技术，考虑到手机资源的有限性，通过对国际上通用的Html、CSS、DOM等标准的支持，达到了最高的执行和展现效率。手机中间件和移动Widget可以无缝的同现有的基于BS结构的企业信息化系统(OA/ERP/CRM)、内容服务提供商(CP/SP)、门户网站(WEB/WAP)等进行整合，大大降低了移动信息化的成本和难度。手机中间件的发布形态可以针对业务需求的不同进行定制化的裁剪和扩展，既可以同移动Widget应用整合发布，也可以分开来发布，以达到灵活配置的目的。
附图说明
图1是本发明手机中间件的整体架构图。
一种基于浏览器的手机中间件，其特征在于，包括安全管理模块、用户界面模块、Widget应用管理模块、Widget运行模块和资源抽象层模块；
安全管理模块用于对用户信息进行认证，根据认证结果对用户的权限进行配置，并将权限配置结果传递给用户界面模块；还用于验证widget应用包的文件签名和完整性；
用户界面模块用于接收来自安全管理模块的权限配置结果，根据权限配置结果显示主界面，接收用户的操作指令，将操作指令传送给Widget应用管理模块；
Widget应用管理模块用于接收来自用户界面模块的操作指令，若操作指令为运行Widget指令，则将该指令携带的待运行Widget信息传给Widget运行模块，若为运行Widget指令以外的系统功能调用指令，则直接调用手机操作系统提供的接口执行相应操作；还在安装widget时调用Widget安全管理模块进行Widget应用包的签名认证和完整性认证；
运行Widget模块用于接收来自Widget应用管理模块的待运行Widget信息，依据该信息在手机内部或外部存储卡卡中搜索待运行的Widget应用包，使用浏览器引擎展现Widget应用页面，并从资源抽象层模块中调用Widget应用包对应的服务子模块；
资源抽象层模块包括用于不同Widget服务的服务子模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：移动Widget应用通过在各平台上手机中间件为其提供的支撑和管理，得以跨平台运行，具体体现在：
A.手机中间件通过对个平台手机浏览器引擎的封装实现对于Web页面、Widget等形式应用的解析、展现和交互；
B.手机中间件通过封装手机本地资源和互联网资源为手机应用提供能力支持；
C.手机中间件通过数据接口，为移动Widget应用的调用提供脚本调用方法；
D.在各手机平台上运行的手机中间件屏蔽了手机平台的差异性，为手机应用的跨平台部署、运行、管理提供了保证。
本发明实现的基于浏览器技术的跨平台手机中间件，相比传统的手机应用开发具有更高的通用性。通过中间件的支持，可以在不同的手机平台终端上进行部署同一个手机应用，而不需要修改手机应用代码。本发明针对手机终端的输入设备的差异性，如触摸屏和非触摸屏，键盘与非键盘等，能够做到对显示设备和输入设备的自适应，使得在不同手机平台上达到一致的用户体验。针对手机应用的特点，通过移动Widget为应用的展现形式，具有易于开发、使用的特点。本发明基于浏览器技术和移动Widget技术，考虑到手机资源的有限性，通过对国际上通用的Html、CSS、DOM等标准的支持，达到了最高的执行和展现效率。手机中间件和移动Widget可以无缝的同现有的基于BS结构的企业信息化系统(OA/ERP/CRM)、内容服务提供商(CP/SP)、门户网站(WEB/WAP)等进行整合，大大降低了移动信息化的成本和难度。手机中间件的发布形态可以针对业务需求的不同进行定制化的裁剪和扩展，既可以同移动Widget应用整合发布，也可以分开来发布，以达到灵活配置的目的。
附图说明
图1是本发明手机中间件的整体架构图。
具体实施方式
本发明涉及的移动widget有如下特点：
1)符合W3C Widget标准的配置和封装
移动widget是一个封装了所有Widget相关资源，包括元数据描述文件、配置文件、页面、图片和其他文件的压缩包。封装格式为ZIP格式，文件扩展名为“.wgt”。应用包中包含两个必须的文件：页面入口文件和配置文件。配置文件记录了widget应用所使用的抽象资源层的子服务。
2)基于Html、CSS等标准widget页面开发技术
本发明中移动widget都是基于W3C标准技术开发，并针对手机屏幕和输入设备的特点进行优化，以达到最佳的显示和使用体验。
3)基于Javascript、Ruby、Lua、Python等脚本语言技术的人机交互和特效设计
在移动widget中，可以使用Javascript、Ruby、Lua、Python等脚本语言进行人机交互和显示特效设计。可以大大提高应用的美观程度，通过Dojo、Jquery等脚本框架，可以轻松实现渐入渐出、屏幕滑动切换、显示滑动等特效，并可组合完成复杂动画界面。
4)基于Javascript的同中间件的特性与能力调用
本发明不仅支持加载，展现移动widget，并且移动widget还能通过Javascript脚本语言来调用中间件资源抽象层模块提供的各种服务。
如图1所示，手机中间件包括安全管理模块、用户界面模块、Widget应用管理模块和Widget运行模块，下面分别详细描述各模块：
1)安全管理模块
安全管理模块的功能包括中间件安全管理和移动widget安全管理。
中间件安全管理在中间件启动时调用，功能如下：在中间件开始运行时，安全管理模块首先进行网络连接判断，在网络连接存在的情况下进行在线验证，安全管理模块接收用户认证信息，并将其传送给后台服务器以作在线用户认证，并从后台服务器接收在线认证结果；若网络连接不可用，则使用离线认证。对于合法用户，安全认证完毕之后安全管理模会根据认证结果，对用户的权限进行配置，并将结果传递给用户界面模块。认证不通过，将不能使用中间件。
移动widget安全管理主要是验证移动Widget应用的签名和完整性，对移动Widget应用行为进行访问控制管理，对移动Widget本地和网络传输数据的加密管理，该功能由widget应用管理模块调用。
2)用户界面模块
用户界面模块包括中间件所有的界面交互和显示。当用户界面模块得到来自安全管理模块的权限配置和认证结果，显示相应的主界面。
用户界面模块接收到用户的操作指令之后，将操作指令传送给Widget应用管理模块，应用管理模块执行对应的功能。例如当用户点击界面上的widget应用下载按钮时，用户界面模块将这个指令传递给widget应用管理模块，应用管理模块执行下载widget应用功能。
操作根据是否联网分为本地操作和网络操作。本地操作包括widget安装、widget卸载、widget分类、widget运行等；网络操作包括widget下载、获取widget列表，获取widget详细信息，widget升级等。除此之外，本发明还包括多线操作，除了一个在前台运行的widget应用，后台还可以运行多个应用，应用之间可以相互切换。这些操作由安全管理模块根据认证结果选择配置提供给用户使用。
3)Widget应用管理模块
Widget应用管理模块用于接收来自用户界面模块的操作指令，这些操作指令包括widget安装，widget下载，widget卸载和widget运行等。当接收到这些指令时，应用管理模块会调用相手机操作系统提供的接口执行相应操作；
具体功能实现：
a)widget下载通过手机操作系统提供的网络接口实现与后台服务器通信，下载指定的widget应用文件，应用包可以存储在手机内存或手机存储卡上。包括下载应用在内的所有与后台服务器通信数据都是经过加密的，确保端到端的安全。
b)widget安装安装就是将该文件解压保存在手机内存或存储卡上。然后，会将widget应用和安装过程的信息保存在本地数据库中，并会调用安全管理模块中的Widget安全管理模块来进行应用包的签名认证和完整性认证，如果认证不通过，则安装失败。
c)widget卸载将已经安装的widget卸载，包括删除该widget应用相应的文件目录结构以及数据库中相关的所有信息。
d)获取widget应用列表根据用户的需求，通过网络获取后台服务器上能供下载的相应的widget应用并显示在界面上。用户可以选择查看某一个应用的相关信息和说明。
e)运行widget当启动widget应用时，管理模块通过查询数据库获取此应用的相关配置信息，并调用Widget运行模块，由Widget运行模块来加载并运行widget。
4)Widget运行模块
Widget运行模块是对浏览器内核的封装和扩展，可以支持页面动画、多媒体、3D、效果等。本模块是中间件的核心模块，下面是Widget运行模块处理流程：
当widget应用管理模块执行运行widget指令时，会调用Widget运行模块，由Widget运行模块启动widget。然后，Widget运行模块加载widget入口页面，同时根据应用需求调用抽象层模块中相应的子服务模块。
上述内容只是举例说明Widget应用管理模块的具体功能实现，其它操作在此不再累述。
5)资源抽象层模块
资源抽象层模块包括提供不同资源访问支持的服务子模块。服务子模块提供了本地资源访问服务和网络资源访问服务。本地资源访问模块提供如电话簿、短信、邮件、GPS、摄像头、蓝牙、媒体播放，存储卡访问等服务。
网络资源访问模块提供了如HTTP、TCP、UDP、SOAP、RTSP、SIP等协议的支持，同时也支持基于安全访问传输协议如TLS、SSL。支持网络服务协议SOAP和WebService，支持Push技术，方便服务器推送业务等。
1)符合W3C Widget标准的配置和封装
移动widget是一个封装了所有Widget相关资源，包括元数据描述文件、配置文件、页面、图片和其他文件的压缩包。封装格式为ZIP格式，文件扩展名为“.wgt”。应用包中包含两个必须的文件：页面入口文件和配置文件。配置文件记录了widget应用所使用的抽象资源层的子服务。
2)基于Html、CSS等标准widget页面开发技术
本发明中移动widget都是基于W3C标准技术开发，并针对手机屏幕和输入设备的特点进行优化，以达到最佳的显示和使用体验。
3)基于Javascript、Ruby、Lua、Python等脚本语言技术的人机交互和特效设计
在移动widget中，可以使用Javascript、Ruby、Lua、Python等脚本语言进行人机交互和显示特效设计。可以大大提高应用的美观程度，通过Dojo、Jquery等脚本框架，可以轻松实现渐入渐出、屏幕滑动切换、显示滑动等特效，并可组合完成复杂动画界面。
4)基于Javascript的同中间件的特性与能力调用
本发明不仅支持加载，展现移动widget，并且移动widget还能通过Javascript脚本语言来调用中间件资源抽象层模块提供的各种服务。
如图1所示，手机中间件包括安全管理模块、用户界面模块、Widget应用管理模块和Widget运行模块，下面分别详细描述各模块：
1)安全管理模块
安全管理模块的功能包括中间件安全管理和移动widget安全管理。
中间件安全管理在中间件启动时调用，功能如下：在中间件开始运行时，安全管理模块首先进行网络连接判断，在网络连接存在的情况下进行在线验证，安全管理模块接收用户认证信息，并将其传送给后台服务器以作在线用户认证，并从后台服务器接收在线认证结果；若网络连接不可用，则使用离线认证。对于合法用户，安全认证完毕之后安全管理模会根据认证结果，对用户的权限进行配置，并将结果传递给用户界面模块。认证不通过，将不能使用中间件。
移动widget安全管理主要是验证移动Widget应用的签名和完整性，对移动Widget应用行为进行访问控制管理，对移动Widget本地和网络传输数据的加密管理，该功能由widget应用管理模块调用。
2)用户界面模块
用户界面模块包括中间件所有的界面交互和显示。当用户界面模块得到来自安全管理模块的权限配置和认证结果，显示相应的主界面。
用户界面模块接收到用户的操作指令之后，将操作指令传送给Widget应用管理模块，应用管理模块执行对应的功能。例如当用户点击界面上的widget应用下载按钮时，用户界面模块将这个指令传递给widget应用管理模块，应用管理模块执行下载widget应用功能。
操作根据是否联网分为本地操作和网络操作。本地操作包括widget安装、widget卸载、widget分类、widget运行等；网络操作包括widget下载、获取widget列表，获取widget详细信息，widget升级等。除此之外，本发明还包括多线操作，除了一个在前台运行的widget应用，后台还可以运行多个应用，应用之间可以相互切换。这些操作由安全管理模块根据认证结果选择配置提供给用户使用。
3)Widget应用管理模块
Widget应用管理模块用于接收来自用户界面模块的操作指令，这些操作指令包括widget安装，widget下载，widget卸载和widget运行等。当接收到这些指令时，应用管理模块会调用相手机操作系统提供的接口执行相应操作；
具体功能实现：
a)widget下载通过手机操作系统提供的网络接口实现与后台服务器通信，下载指定的widget应用文件，应用包可以存储在手机内存或手机存储卡上。包括下载应用在内的所有与后台服务器通信数据都是经过加密的，确保端到端的安全。
b)widget安装安装就是将该文件解压保存在手机内存或存储卡上。然后，会将widget应用和安装过程的信息保存在本地数据库中，并会调用安全管理模块中的Widget安全管理模块来进行应用包的签名认证和完整性认证，如果认证不通过，则安装失败。
c)widget卸载将已经安装的widget卸载，包括删除该widget应用相应的文件目录结构以及数据库中相关的所有信息。
d)获取widget应用列表根据用户的需求，通过网络获取后台服务器上能供下载的相应的widget应用并显示在界面上。用户可以选择查看某一个应用的相关信息和说明。
e)运行widget当启动widget应用时，管理模块通过查询数据库获取此应用的相关配置信息，并调用Widget运行模块，由Widget运行模块来加载并运行widget。
4)Widget运行模块
Widget运行模块是对浏览器内核的封装和扩展，可以支持页面动画、多媒体、3D、效果等。本模块是中间件的核心模块，下面是Widget运行模块处理流程：
当widget应用管理模块执行运行widget指令时，会调用Widget运行模块，由Widget运行模块启动widget。然后，Widget运行模块加载widget入口页面，同时根据应用需求调用抽象层模块中相应的子服务模块。
上述内容只是举例说明Widget应用管理模块的具体功能实现，其它操作在此不再累述。
5)资源抽象层模块
资源抽象层模块包括提供不同资源访问支持的服务子模块。服务子模块提供了本地资源访问服务和网络资源访问服务。本地资源访问模块提供如电话簿、短信、邮件、GPS、摄像头、蓝牙、媒体播放，存储卡访问等服务。
网络资源访问模块提供了如HTTP、TCP、UDP、SOAP、RTSP、SIP等协议的支持，同时也支持基于安全访问传输协议如TLS、SSL。支持网络服务协议SOAP和WebService，支持Push技术，方便服务器推送业务等。
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