【mongodb】mongodb分片高可用以及加密操作

news2024/11/15 17:22:09

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一、mongodb的分片

1.分片的概念

mongodb的副本集跟redis的高可用相同，只能读，分担不了主库的压力，只能在主库出现故障的时候接替主库的工作
mongodb能够使用的内存，只是主库的内存和磁盘，当副本集中机器配置不一致时也会有问题
​
  Mongodb的分片机制允许你创建一个包含许多台机器（分片）的集群。将数据子集分散在集群中，每个分片维护着一个数据集合的子集。与单个服务器和副本集相比，使用集群架构可以使应用程序具有更大的数据处理能力。

2.分片的介绍

#优点：
    1.提高机器资源的利用率
    2.减轻主库的压力
#缺点：
    1.机器需要的更多
    2.配置和管理更加的复杂和困难
    3.分片配置好之后想修改很困难

3.分片的原理

img

1）路由服务 mongos server
类似于代理，跟数据库的atlas类似，可以将客户端的数据分配到后端的mongo服务器上
2）分片配置服务器信息 config server
mongos server是不知道后端服务器mongo有几台，地址是什么，他只能连接到这个config server，而config server就是记录后端服务器地址和数据的一个服务
作用：
    1.记录后端mongo节点的信息
    2.记录数据写入存到了哪个节点
    3.提供给mongos后端服务器的信息
3）片键
config server只存储信息，而不会主动将数据写入节点，所以还有一个片键的概念，片键就是索引
作用：
    1.将数据根据规则分配到不同的节点
    2.相当于建立索引，加快访问速度
分类：
    1.区间片键（很有可能出现数据分配不均匀的情况）
        可以以时间区间分片，根据时间建立索引
        可以以地区区间分片，根据地区建立索引
    2.hash片键（足够平均，足够随机）
        根据id或者数据数量进行分配
4）分片
存储数据的节点，这种方式就是分布式集群

二、分片的高可用

做分片只是针对单节点，mongo服务相当于还是只有一个，所以我们还有对分片进行副本集的操作
​
跟ES一样，我们不能一台机器上部署多节点，自己做自己的副本，那当机器挂了时，还是有问题
​
所以我们要错开进行副本集的建立，而且一台机器上不能有相同的数据节点，否则选举又会出现问题

1.服务器规划

主机ip部署端口
mongodb0110.0.0.81Shard1_Master Shard2_Slave Shard3_Arbiter Config Server Mongos Server20010 28020 28030 40000 60000
mongodb0210.0.0.82Shard2_Master Shard3_Slave Shard1_Arbiter Config Server Mongos Server20010 28020 28030 40000 60000
mongodb0310.0.0.83Shard3_Master Shard1_Slave Shard2_Arbiter Config Server Mongos Server20010 28020 28030 40000 60000

2.目录规划

#服务目录
mkdir /server/mongodb/master/{conf,log,pid,data} -p
mkdir /server/mongodb/slave/{conf,log,pid,data} -p
mkdir /server/mongodb/arbiter/{conf,log,pid,data} -p
mkdir /server/mongodb/config/{conf,log,pid,data} -p
mkdir /server/mongodb/mongos/{conf,log,pid} -p

3.安装mongo

#安装依赖
yum install -y libcurl openssl
#上传或下载包
rz mongodb-linux-x86_64-3.6.13.tgz
#解压
tar xf mongodb-linux-x86_64-3.6.13.tgz -C /usr/local/
#做软连接
ln -s /usr/local/mongodb-linux-x86_64-3.6.13 /usr/local/mongodb

4.配置mongodb01

1）配置master

vim /server/mongodb/master/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/master/log/master.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/master/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/master/pid/master.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28010
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.81

replication:
  oplogSizeMB: 1024 
  replSetName: shard1

sharding:
  clusterRole: shardsvr

2）配置slave

vim /server/mongodb/slave/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/slave/log/slave.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/slave/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/slave/pid/slave.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28020
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.81

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard2

sharding:
  clusterRole: shardsvr

3）配置arbiter

vim /server/mongodb/arbiter/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/arbiter/log/arbiter.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/arbiter/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/arbiter/pid/arbiter.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28030
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.81

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard3

sharding:
  clusterRole: shardsvr

5.配置mongodb02

1）配置master

vim /server/mongodb/master/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/master/log/master.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/master/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/master/pid/master.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28010
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.82

replication:
  oplogSizeMB: 1024 
  replSetName: shard2

sharding:
  clusterRole: shardsvr

2）配置slave

vim /server/mongodb/slave/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/slave/log/slave.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/slave/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/slave/pid/slave.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28020
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.82

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard3

sharding:
  clusterRole: shardsvr

3）配置arbiter

vim /server/mongodb/arbiter/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/arbiter/log/arbiter.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/arbiter/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/arbiter/pid/arbiter.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28030
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.82

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard1

sharding:
  clusterRole: shardsvr

6.配置mongodb03

1）配置master

vim /server/mongodb/master/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/master/log/master.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/master/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/master/pid/master.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28010
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.83

replication:
  oplogSizeMB: 1024 
  replSetName: shard3

sharding:
  clusterRole: shardsvr

2）配置slave

vim /server/mongodb/slave/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/slave/log/slave.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/slave/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/slave/pid/slave.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28020
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.83

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard1

sharding:
  clusterRole: shardsvr

3）配置arbiter

vim /server/mongodb/arbiter/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/arbiter/log/arbiter.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/arbiter/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/arbiter/pid/arbiter.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 28030
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.83

replication:
  oplogSizeMB: 1024
  replSetName: shard2

sharding:
  clusterRole: shardsvr

7.配置环境变量

[root@redis01 ~]# vim /etc/profile.d/mongo.sh
export PATH="/usr/local/mongodb/bin:$PATH"

[root@redis01 ~]# source /etc/profile

8.优化警告

useradd mongo -s /sbin/nologin -M 
echo "never"  > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never"  > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

9.配置system管理

1）配置master管理

vim /usr/lib/systemd/system/mongod-master.service

[Unit]
Description=MongoDB Database Server
Documentation=https://docs.mongodb.org/manual
After=network.target

[Service]
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/master/conf/mongo.conf
ExecStartPre=/usr/bin/chown -R mongo:mongo /server/mongodb/master/
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/master/conf/mongo.conf --shutdown
PermissionsStartOnly=true
PIDFile=/server/mongodb/master/pid/master.pid
Type=forking

[Install]
WantedBy=multi-user.target

2）配置管理salve

vim /usr/lib/systemd/system/mongod-slave.service

[Unit]
Description=MongoDB Database Server
Documentation=https://docs.mongodb.org/manual
After=network.target

[Service]
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/slave/conf/mongo.conf
ExecStartPre=/usr/bin/chown -R mongo:mongo /server/mongodb/slave/
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/slave/conf/mongo.conf --shutdown
PermissionsStartOnly=true
PIDFile=/server/mongodb/slave/pid/slave.pid
Type=forking

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3）配置管理arbiter

vim /usr/lib/systemd/system/mongod-arbiter.service

[Unit]
Description=MongoDB Database Server
Documentation=https://docs.mongodb.org/manual
After=network.target

[Service]
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/arbiter/conf/mongo.conf
ExecStartPre=/usr/bin/chown -R mongo:mongo /server/mongodb/arbiter/
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/arbiter/conf/mongo.conf --shutdown
PermissionsStartOnly=true
PIDFile=/server/mongodb/arbiter/pid/arbiter.pid
Type=forking

[Install]
WantedBy=multi-user.target

4）刷新启动程序

systemctl daemon-reload

10.启动mongodb所有节点

systemctl start mongod-master.service
systemctl start mongod-slave.service
systemctl start mongod-arbiter.service

11.配置副本集

1）mongodb01初始化副本集

#连接主库
mongo --port 28010
 rs.initiate()
rs.add("10.0.0.83:28020")
rs.addArb("10.0.0.82:28030")

2）mongodb02初始化副本集

#连接主库
mongo --port 28010
 rs.initiate()
rs.add("10.0.0.81:28020")
rs.addArb("10.0.0.83:28030")

3）mongodb03初始化副本集

#连接主库
mongo --port 28010
 rs.initiate()
rs.add("10.0.0.82:28020")
rs.addArb("10.0.0.81:28030")

4）检查所有节点副本集状态

#三台主节点
mongo --port 28010
rs.status()
rs.isMaster()

12.配置config server

1）创建目录

这里的目录创建在最开始创建其他目录时已经创建了。

2）配置config server（三台机器都需要操作）

vim /server/mongodb/config/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/config/log/mongodb.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/config/data/
  directoryPerDB: true

  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/config/pid/mongod.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 40000					
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.81		# 三台机器中需要对应写自己的ip

replication:
  replSetName: configset			# 这里为配置集群名称（三台需要保持一致）

sharding:
  clusterRole: configsvr

3）启动（三台都启动）

/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /server/mongodb/config/conf/mongo.conf

4）mongodb01上初始化副本集（在一台中配置即可）

mongo --port 40000
  
  rs.initiate({
	_id:"configset", 
    configsvr: true,
	members:[
		{_id:0,host:"10.0.0.51:40000"},
		{_id:1,host:"10.0.0.52:40000"},
		{_id:2,host:"10.0.0.53:40000"},
	] })

5）检查

rs.status()
rs.isMaster()

13.配置mongos

1）创建目录

2）配置mongos（三台都需配置）

vim /server/mongodb/mongos/conf/mongo.conf

systemLog:
  destination: file 
  logAppend: true 
  path: /server/mongodb/mongos/log/mongos.log

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/mongos/pid/mongos.pid
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

net:
  port: 60000
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.81

sharding:
  configDB: 
    configset/10.0.0.81:40000,10.0.0.82:40000,10.0.0.83:40000

3）启动

mongos -f /server/mongodb/mongos/conf/mongo.conf

4）添加分片成员

#登录mongos
mongo --port 60000

#添加成员（告诉mongos后端分片的成员有哪些，在一台中配置就行了，另外两台会自己同步）
use admin
db.runCommand({addShard:'shard1/10.0.0.81:28010,10.0.0.83:28020,10.0.0.82:28030'})
db.runCommand({addShard:'shard2/10.0.0.82:28010,10.0.0.81:28020,10.0.0.83:28030'})
db.runCommand({addShard:'shard3/10.0.0.83:28010,10.0.0.82:28020,10.0.0.81:28030'})

5）查看分片信息

db.runCommand( { listshards : 1 } )

14.配置区间分片

1）区间分片

#数据库开启分片
mongo --port 60000
use admin 

#指定库开启分片
db.runCommand( { enablesharding : "test" } )

2）创建集合索引

mongo --port 60000 
use test
db.range.ensureIndex( { id: 1 } )

3）对集合开启分片，片键是id

use admin
db.runCommand( { shardcollection : "test.range",key : {id: 1} } )

4）插入测试数据

use test
    for(i=1;i<10000;i++){ db.range.insert({"id":i,"name":"shanghai","age":28,"date":new Date()}); }
db.range.stats()
db.range.count()

15.设置hash分片

#数据库开启分片
mongo --port 60000
use admin
db.runCommand( { enablesharding : "testhash" } )

1）集合创建索引

use testhash
db.hash.ensureIndex( { id: "hashed" } )

2）集合开启哈希分片

use admin
sh.shardCollection( "testhash.hash", { id: "hashed" } )

3）生成测试数据

use testhash
for(i=1;i<10000;i++){ db.hash.insert({"id":i,"name":"shanghai","age":70}); }

4）验证数据

分片验证
#mongodb01
mongo --port 28010
use testhash
db.hash.count()
33755

#mongodb01
mongo --port 28010
use testhash
db.hash.count()
33142

#mongodb01
mongo --port 28010
use testhash
db.hash.count()
33102

16.分片集群常用管理命令

1.列出分片所有详细信息
    db.printShardingStatus()
    sh.status()

2.列出所有分片成员信息
    use admin
    db.runCommand({ listshards : 1})

3.列出开启分片的数据库
    use config
    db.databases.find({"partitioned": true })

4.查看分片的片键
    use config
    db.collections.find().pretty()

三、mongo配置密码做副本集

openssl rand -base64 123 > /server/mongodb/mongo.key
chown -R mongod.mongod /server/mongodb/mongo.key
chmod -R 600 /server/mongodb/mongo.key

scp -r /server/mongodb/mongo.key 192.168.1.82:/server/mongodb/
scp -r /server/mongodb/mongo.key 192.168.1.83:/server/mongodb/

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项目概述 随着工业4.0和物联网&#xff08;IoT&#xff09;技术的发展&#xff0c;越来越多的工厂借助智能化手段进行生产数据的采集和实时监控。本项目设计并实现一个物联网工厂检测系统&#xff0c;通过传感器采集关键参数&#xff0c;并利用云平台进行数据存储和分析&#…
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Python 教程（九）：内置模块与第三方模块

Python 教程（九）：内置模块与第三方模块

目录 专栏列表前言1. 模块基础目录结构示例模块 mymodule.py 2. 导入模块3. 从模块中导入特定内容3.1 from … import *总结&#xff1a; 4. 包示例包结构moduleone.pymoduletwo.py__init__.py导入包 5. 模块搜索路径6. 内置模块示例 7. 第三方库8. __name__ 属性9. 初始化和清…
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开源小项目-基于STM32F103的频率测量实现 V1.1（ADC+TIM+DMA+FFT）

开源小项目-基于STM32F103的频率测量实现 V1.1（ADC+TIM+DMA+FFT）

目录 一、快速傅里叶变换&#xff08;FFT&#xff09; 1.1 工作原理 1.2 应用 1.3 FFT官方支持库 二、使用外设简介 2.1 ADC外设 2.2 TIM外设 3.3 DMA外设 三、代码设计过程 3.1 初始化 3.2 DMA中断数据处理 3.3 其他自定义函数 1. 计算信号频率 2. 计算信号幅度…
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G-EVAL: NLG Evaluation using GPT-4 with Better Human Alignment

G-EVAL: NLG Evaluation using GPT-4 with Better Human Alignment

文章目录 题目摘要方法实验分析相关工作结论 题目 G-EVAL:使用GPT-4进行NLG评估&#xff0c;具有更好的人类一致 论文地址&#xff1a;https://arxiv.org/abs/2303.16634 项目地址&#xff1a;https://github.com/nlpyang/geval 摘要 自然语言生成(NLG)系统生成的文本质量难以…
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网站开发涉及到的技术内容介绍——前端

网站开发涉及到的技术内容介绍——前端

一、网站开发涉及前后端交互模式 一般来说网站项目分为两种【前后端不分离、前后端分离】，其中前后端不分离的项目是（后端语言可以直接与前端的html等内容糅合在一起，后端语言可以操作数据进行动态渲染前端的html文件进行展示）。后端分离的项目是（后端语言不会直接对前端的…
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c++| c++11左右值引用，完美转发，可变参数模板

c++| c++11左右值引用，完美转发，可变参数模板

c| c11的新特性 左&#xff0c;右值引用什么是左值&#xff0c;右值左值引用和右值引用右值引用解决什么问题呢&#xff1f;移动构造万能引用形式 完美转发格式 lambada表达式格式 可变参数模板可变参数模板实现打印不同类型emplace_push以list的emplace_back的实现举例 左&…
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掌握 HTTP 请求的艺术：理解 cURL GET 语法

掌握 HTTP 请求的艺术：理解 cURL GET 语法

在 Web 开发和服务器通信领域&#xff0c;掌握 HTTP 请求对于寻求有效与 Web 服务和 API 交互的开发人员至关重要。在众多可用于发出 HTTP 请求的工具中&#xff0c;cURL 脱颖而出&#xff0c;成为全球开发人员信赖的强大且多功能的命令行工具。在这篇博文中&#xff0c;我们将…
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MySQL分组查询有关知识总结

MySQL分组查询有关知识总结

目录 4. 分组查询&#xff08;group by&#xff09; 4.1 概述 4.2 分组函数 4.2.1 单个使用 4.2.2 组合使用 4.2.3 注意&#xff01; 4.3 group by 4.3.1 单个字段 4.3.2 多个字段 4.3.3 提醒&#xff01; 4.4 having 4.5 分组查询演示 4. 分组查询&#xff08;…
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海外仓怎么入局？货代还有发展的空间吗？

海外仓怎么入局？货代还有发展的空间吗？

很多货代小伙伴可能都有一个疑惑&#xff1a;海外仓虽然火爆&#xff0c;但是怎么入局呢&#xff1f;显然&#xff0c;自建海外仓的试错代价太高了&#xff0c;成本高、选址难、管理起来更是一地鸡毛。既然无法自建&#xff0c;那转换赛道&#xff0c;管理别人的仓库&#xff0…
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iOS面试之属性关键字(二)：常见面试题

iOS面试之属性关键字(二)：常见面试题

Q:ARC下&#xff0c;不显式指定任何属性关键字时&#xff0c;默认的关键字都有哪些&#xff1f; 对应基本数据类型默认关键字是:atomic,readwrite,assign 对于普通的 Objective-C 对象:atomic,readwrite,strong Q&#xff1a;atomic 修饰的属性是怎么样保存线程安全的&#x…
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如何将本地下载的切片电影进行合成一个视频

如何将本地下载的切片电影进行合成一个视频

合成后的时长1&#xff1a;41 没有合成前是50个电影切片 注明:电影切片不是真实的切片名称而是自定义从0-50的数字 import requests # with open("电影.m3u8","r") as f: # n0 # for line in f: # if line.startswith("#"): …
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SpringBoot项目如何安装Selenium自动化（详解）

SpringBoot项目如何安装Selenium自动化（详解）

目录 一、打开intellij idea&#xff0c;创建Maven项目 二、添加依赖 三、在Test路径下创建自动化文件 3.1 项目结构 3.2 代码 四、运行自动化 前言&#xff1a; java版本最低要求为8。电脑至少已安装一种浏览器&#xff0c;如&#xff1a;Chrome&#xff08;推荐&#xff09;、…
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