K8S-存储卷，pv，pvc

pv，pvc

    • 一、emptyDir存储卷
      • 1.概述
      • 2.示例
    • 二、hostPath存储卷
      • 1.概述
    • 三、nfs共享存储卷
      • 1.在stor01节点上安装nfs，并配置nfs服务
      • 2.master节点操作
      • 3.在nfs服务器上创建index.html
      • 4.master节点操作
    • 四、PVC 和 PV
      • 1.概述
      • 2.PV和PVC之间的相互作用遵循的生命周期
      • 3.一个PV从创建到销毁的具体流程
      • 4.NFS使用PV和PVC
    • 五、搭建 StorageClass + NFS，实现 NFS 的动态 PV 创建
      • 1.概述
      • 2.在stor01节点上安装nfs，并配置nfs服务
      • 3.创建 Service Account，用来管理 NFS Provisioner 在 k8s 集群中运行的权限，设置 nfs-client 对 PV，PVC，StorageClass 等的规则
      • 4.使用 Deployment 来创建 NFS Provisioner
      • 5.创建 NFS Provisioner
      • 6.创建 StorageClass，负责建立 PVC 并调用 NFS provisioner 进行预定的工作，并让 PV 与 PVC 建立关联
      • 7.创建 PVC 和 Pod 测试
    • 六、总结
      • 1.动态资源

一、emptyDir存储卷

1.概述

当Pod被分配给节点时，首先创建emptyDir卷，并且只要该Pod在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod 中的容器可以读取和写入emptyDir卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除 Pod 时，emptyDir中的数据将被永久删除。

2.示例

mkdir /opt/volumes
cd /opt/volumesvim pod-emptydir.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-emptydirnamespace: defaultlabels:app: myapptier: frontend
spec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1imagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80#定义容器挂载内容volumeMounts:#使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，则表示使用volume的这个存储卷- name: html#挂载至容器中哪个目录mountPath: /usr/share/nginx/html/- name: busyboximage: busybox:latestimagePullPolicy: IfNotPresentvolumeMounts:- name: html#在容器内定义挂载存储名称和挂载路径mountPath: /data/command: ['/bin/sh','-c','while true;do echo $(date) >> /data/index.html;sleep 2;done']#定义存储卷volumes:#定义存储卷名称  - name: html#定义存储卷类型emptyDir: {}kubectl apply -f pod-emptydir.yamlkubectl get pods -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-emptydir   2/2     Running   0          36s   10.244.2.18   node02   <none>           <none>

（1）在上面定义了2个容器，其中一个容器是输入日期到index.html中，然后验证访问nginx的html是否可以获取日期。以验证两个容器之间挂载的emptyDir实现共享。

curl 10.244.2.18

在这里插入图片描述

二、hostPath存储卷

1.概述

hostPath卷将 node 节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中。
hostPath可以实现持久存储，但是在node节点故障时，也会导致数据的丢失。

（1）在 node01 节点上创建挂载目录

mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'node01.exo.com' > /data/pod/volume1/index.html

（2）在 node02 节点上创建挂载目录

mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'node02.exo.com' > /data/pod/volume1/index.html

（3）创建 Pod 资源

vim pod-hostpath.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-hostpathnamespace: default
spec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1#定义容器挂载内容volumeMounts:#使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，则表示使用volume的这个存储卷- name: html#挂载至容器中哪个目录mountPath: /usr/share/nginx/html#读写挂载方式，默认为读写模式falsereadOnly: false#volumes字段定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷volumes:#存储卷名称- name: html#路径，为宿主机存储路径hostPath:#在宿主机上目录的路径path: /data/pod/volume1#定义类型，这表示如果宿主机没有此目录则会自动创建type: DirectoryOrCreatekubectl apply -f pod-hostpath.yaml

（4）访问测试

kubectl get pods -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-hostpath   2/2     Running   0          37s   10.244.2.19   node02   <none>           <none>curl 10.244.2.19
node02.exo.com

在这里插入图片描述

（5）删除pod，再重建，验证是否依旧可以访问原来的内容

kubectl delete -f pod-hostpath.yaml  
kubectl apply -f pod-hostpath.yaml kubectl get pods -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-hostpath   2/2     Running   0          36s   10.244.2.20   node02   <none>           <none>curl  10.244.2.20 
node02.exo.com

在这里插入图片描述

三、nfs共享存储卷

1.在stor01节点上安装nfs，并配置nfs服务

rpm -q nfs-utils rpcbind
yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /data/volumes -p
chmod 777 /data/volumes
vim /etc/hosts #做主机映射（所有节点）
192.168.174.16 stor01vim /etc/exports
/data/volumes 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)systemctl start rpcbind
systemctl start nfsshowmount -e
Export list for stor01:
/data/volumes 192.168.174.0/24

2.master节点操作

vim pod-nfs-vol.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-vol-nfsnamespace: default
spec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1volumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: htmlnfs:path: /data/volumesserver: stor01kubectl apply -f pod-nfs-vol.yamlkubectl get pods -o wide
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
pod-vol-nfs              1/1       Running   0          21s       10.244.2.15   node02

在这里插入图片描述

3.在nfs服务器上创建index.html

cd /data/volumes
vim index.html
<h1> nfs stor01</h1>

4.master节点操作

curl 10.244.2.15
<h1> nfs stor01</h1>kubectl delete -f pod-nfs-vol.yaml   #删除nfs相关pod，再重新创建，可以得到数据的持久化存储kubectl apply -f pod-nfs-vol.yamlnas gfs  ceph san

四、PVC 和 PV

1.概述

（1）PV 全称叫做 Persistent Volume，持久化存储卷。它是用来描述或者说用来定义一个存储卷的，这个通常都是由运维工程师来定义。

（2）PVC 的全称是 Persistent Volume Claim，是持久化存储的请求。它是用来描述希望使用什么样的或者说是满足什么条件的 PV 存储。

（3）PVC 的使用逻辑：在 Pod 中定义一个存储卷（该存储卷类型为 PVC），定义的时候直接指定大小，PVC 必须与对应的 PV 建立关系，PVC 会根据配置的定义去 PV 申请，而 PV 是由存储空间创建出来的。PV 和 PVC 是 Kubernetes 抽象出来的一种存储资源。

2.PV和PVC之间的相互作用遵循的生命周期

Provisioning（配置）—> Binding（绑定）—> Using（使用）—> Releasing（释放） —> Recycling（回收）

（1）Provisioning，即 PV 的创建，可以直接创建 PV（静态方式），也可以使用 StorageClass 动态创建
（2）Binding，将 PV 分配给 PVC
（3）Using，Pod 通过 PVC 使用该 Volume，并可以通过准入控制StorageProtection（1.9及以前版本为PVCProtection） 阻止删除正在使用的 PVC
（4）Releasing，Pod 释放 Volume 并删除 PVC
（5）Reclaiming，回收 PV，可以保留 PV 以便下次使用，也可以直接从云存储中删除

根据这 5 个阶段，PV 的状态有以下 4 种：

  • Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定
  • Bound（已绑定）：表示 PV 已经绑定到 PVC
  • Released（已释放）：表示 PVC 被删掉，但是资源尚未被集群回收
  • Failed（失败）：表示该 PV 的自动回收失败

3.一个PV从创建到销毁的具体流程

（1）一个PV创建完后状态会变成Available，等待被PVC绑定。
（2）一旦被PVC邦定，PV的状态会变成Bound，就可以被定义了相应PVC的Pod使用。
（3）Pod使用完后会释放PV，PV的状态变成Released。
（4）变成Released的PV会根据定义的回收策略做相应的回收工作。有三种回收策略，Retain、Delete和Recycle。Retain就是保留现场，K8S集群什么也不做，等待用户手动去处理PV里的数据，处理完后，再手动删除PV。Delete策略，K8S会自动删除该PV及里面的数据。Recycle方式，K8S会将PV里的数据删除，然后把PV的状态变成Available，又可以被新的PVC绑定使用。

4.NFS使用PV和PVC

（1）配置nfs存储

mkdir v{1,2,3,4,5}vim /etc/exports
/data/volumes/v1 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v2 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v3 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v4 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v5 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash)exportfs -arvshowmount -e

在这里插入图片描述

官方文档：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/tasks/configure-pod-container/configure-persistent-volume-storage/#create-a-persistentvolume

（2）定义PV，这里定义5个PV，并且定义挂载的路径以及访问模式，还有PV划分的大小。

vim pv-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv001labels:name: pv001
spec:nfs:path: /data/volumes/v1server: stor01                                                                                                                                                                                                                   accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv002labels:name: pv002
spec:nfs:path: /data/volumes/v2server: stor01accessModes: ["ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv003labels:name: pv003
spec:nfs:path: /data/volumes/v3server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv004labels:name: pv004
spec:nfs:path: /data/volumes/v4server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 4Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv005labels:name: pv005
spec:nfs:path: /data/volumes/v5server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 5Gikubectl apply -f pv-demo.yamlkubectl get pv

在这里插入图片描述

（3）定义PVC，这里定义了pvc的访问模式为多路读写，该访问模式必须在前面pv定义的访问模式之中。定义PVC申请的大小为2Gi，此时PVC会自动去匹配多路读写且大小为2Gi的PV，匹配成功获取PVC的状态即为Bound

vim pod-vol-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: mypvcnamespace: default
spec:accessModes: ["ReadWriteMany"]resources:requests:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-vol-pvcnamespace: default
spec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1volumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: htmlpersistentVolumeClaim:claimName: mypvckubectl apply -f pod-vol-pvc.yamlkubectl get pv

在这里插入图片描述

（4）测试访问，在存储服务器上创建index.html，并写入数据，通过访问Pod进行查看，可以获取到相应的页面。

cd /data/volumes/v3/
echo "bkpp is real" > index.htmlkubectl get pods -o wide
pod-vol-pvc             1/1       Running   0          3m        10.244.1.10   k8s-node01curl  10.244.1.10
bkpp is real

在这里插入图片描述

五、搭建 StorageClass + NFS，实现 NFS 的动态 PV 创建

1.概述

Kubernetes 本身支持的动态 PV 创建不包括 NFS，所以需要使用外部存储卷插件分配PV。

详见：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/storage-classes/

卷插件称为 Provisioner（存储分配器），NFS 使用的是 nfs-client，这个外部卷插件会使用已经配置好的 NFS 服务器自动创建 PV。
Provisioner：用于指定 Volume 插件的类型，包括内置插件（如 kubernetes.io/aws-ebs）和外部插件（如 external-storage 提供的 ceph.com/cephfs）。

2.在stor01节点上安装nfs，并配置nfs服务

mkdir /opt/k8s
chmod 777 /opt/k8s/vim /etc/exports
/opt/k8s 192.168.174.0/24(rw,no_root_squash,sync)systemctl restart nfs

3.创建 Service Account，用来管理 NFS Provisioner 在 k8s 集群中运行的权限，设置 nfs-client 对 PV，PVC，StorageClass 等的规则

vim nfs-client-rbac.yaml
#创建 Service Account 账户，用来管理 NFS Provisioner 在 k8s 集群中运行的权限
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:name: nfs-client-provisioner
---
#创建集群角色
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:name: nfs-client-provisioner-clusterrole
rules:- apiGroups: [""]resources: ["persistentvolumes"]verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]- apiGroups: [""]resources: ["persistentvolumeclaims"]verbs: ["get", "list", "watch", "update"]- apiGroups: ["storage.k8s.io"]resources: ["storageclasses"]verbs: ["get", "list", "watch"]- apiGroups: [""]resources: ["events"]verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"]- apiGroups: [""]resources: ["endpoints"]verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "patch", "update"]
---
#集群角色绑定
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:name: nfs-client-provisioner-clusterrolebinding
subjects:
- kind: ServiceAccountname: nfs-client-provisionernamespace: default
roleRef:kind: ClusterRolename: nfs-client-provisioner-clusterroleapiGroup: rbac.authorization.k8s.iokubectl apply -f nfs-client-rbac.yaml

在这里插入图片描述

4.使用 Deployment 来创建 NFS Provisioner

（1）NFS Provisione(即 nfs-client)，有两个功能：一个是在 NFS 共享目录下创建挂载点(volume)，另一个则是将 PV 与 NFS 的挂载点建立关联。

（2）由于 1.20 版本启用了 selfLink，所以 k8s 1.20+ 版本通过 nfs provisioner 动态生成pv会报错，解决方法如下

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
spec:containers:- command:- kube-apiserver- --feature-gates=RemoveSelfLink=false       #添加这一行- --advertise-address=192.168.174.15
......kubectl apply -f /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
kubectl delete pods kube-apiserver -n kube-system 
kubectl get pods -n kube-system | grep apiserver

在这里插入图片描述

5.创建 NFS Provisioner

vim nfs-client-provisioner.yaml
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:name: nfs-client-provisioner
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: nfs-client-provisionerstrategy:type: Recreatetemplate:metadata:labels:app: nfs-client-provisionerspec:serviceAccountName: nfs-client-provisioner   	  #指定Service Account账户containers:- name: nfs-client-provisionerimage: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latestimagePullPolicy: IfNotPresentvolumeMounts:- name: nfs-client-rootmountPath: /persistentvolumesenv:- name: PROVISIONER_NAMEvalue: nfs-storage       #配置provisioner的Name，确保该名称与StorageClass资源中的provisioner名称保持一致- name: NFS_SERVERvalue: stor01           #配置绑定的nfs服务器- name: NFS_PATHvalue: /opt/k8s          #配置绑定的nfs服务器目录volumes:              #申明nfs数据卷- name: nfs-client-rootnfs:server: stor01path: /opt/k8skubectl apply -f nfs-client-provisioner.yaml kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nfs-client-provisioner-5d7df8dcc8-zxd4h  1/1     Running   0          14s

6.创建 StorageClass，负责建立 PVC 并调用 NFS provisioner 进行预定的工作，并让 PV 与 PVC 建立关联

vim nfs-client-storageclass.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:name: nfs-client-storageclass
provisioner: nfs-storage     #这里的名称要和provisioner配置文件中的环境变量PROVISIONER_NAME保持一致
parameters:archiveOnDelete: "false"   #false表示在删除PVC时不会对数据进行存档，即删除数据kubectl apply -f nfs-client-storageclass.yamlkubectl get storageclass
NAME                      PROVISIONER   RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs-client-storageclass   nfs-storage   Delete          Immediate           false                  43s

在这里插入图片描述

7.创建 PVC 和 Pod 测试

vim test-pvc-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: test-nfs-pvc
spec:accessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfs-client-storageclass    #关联StorageClass对象resources:requests:storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: test-storageclass-pod
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:latestimagePullPolicy: IfNotPresentcommand:- "/bin/sh"- "-c"args:- "sleep 3600"volumeMounts:- name: nfs-pvcmountPath: /mntrestartPolicy: Nevervolumes:- name: nfs-pvcpersistentVolumeClaim:claimName: test-nfs-pvc kubectl apply -f test-pvc-pod.yaml

（1）PVC 通过 StorageClass 自动申请到空间

kubectl get pvc
NAME            STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS              AGE
test-nfs-pvc   Bound   pvc-89c82b90-d486-4e2b-99a4-17efd3c96ba3  1Gi        RWX            nfs-client-storageclass   2s

在这里插入图片描述

（2）查看 NFS 服务器上是否生成对应的目录，自动创建的 PV 会以 n a m e s p a c e − {namespace}- namespace−{pvcName}-${pvName} 的目录格式放到 NFS 服务器上

ls /opt/k8s/

在这里插入图片描述

（3）进入 Pod 在挂载目录 /mnt 下写一个文件，然后查看 NFS 服务器上是否存在该文件

kubectl exec -it test-storageclass-pod sh
/ # cd /mnt/
/mnt # echo 'I like kokopop' > test.txt

（4）发现 NFS 服务器上存在，说明验证成功

cat /opt/k8s/test.txt

在这里插入图片描述

六、总结

1.动态资源

（1）概念自动动态创建PV，不同设备支持的插件不一样，以NFS为例

（2）storage Class：动态创建PV的过程
storage Class+nfs-client-provisioner

  • 准备NFS共享服务器和共享目录
  • 创建sa服务账户，进行rbac资源的操作权限和授权
  • 创建nfs-client-provisioner存储卷插件（以pod的方式运行的），在配置中关联sa服务账户，使得存储卷插件获得相关的操作权限
  • 创建storageClass资源，配置中要关联存储的插件名称配置
    ————以上过程是必须创建的，以后只需要创建PVC就可以动态的生成相关的PV资源（只要空间足够可以无限创建）
  • 创建PVC资源，配置中关联StorageClass资源的名称，此时会在NFS服务器上生成相关PV的共享目录，目录名包含（namespace_name) (PVC_name) (PV_name)格式命名
  • 创建pod资源存储卷类型设置成PVC名称，在容器配置中配置存储挂载

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文章目录 MySQL基础进阶 约束 \color{red}{约束} 约束约束的概念和分类约束的概念约束的分类 非空约束概念语法 唯一约束概念语法 主键约束概念语法 数据库设计 \color{red}{数据库设计} 数据库设计软件的研发步骤数据库设计概念数据库设计的步骤表关系一对一一对多&#xff08…
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Pytest+Allure+Excel接口自动化测试框架实战

Pytest+Allure+Excel接口自动化测试框架实战

1. Allure 简介 简介 Allure 框架是一个灵活的、轻量级的、支持多语言的测试报告工具&#xff0c;它不仅以 Web 的方式展示了简介的测试结果&#xff0c;而且允许参与开发过程的每个人可以从日常执行的测试中&#xff0c;最大限度地提取有用信息。 Allure 是由 Java 语言开发的…
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结构型设计模式——桥接模式

结构型设计模式——桥接模式

摘要 桥接模式(Bridge pattern): 使用桥接模式通过将实现和抽象放在两个不同的类层次中而使它们可以独立改变。 一、桥接模式的意图 将抽象与实现分离开来&#xff0c;使它们可以独立变化。 二、桥接模式的类图 Abstraction: 定义抽象类的接口Implementor: 定义实现类接口 …
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MySQL 的 C 语言接口

MySQL 的 C 语言接口

1. mysql_init MYSQL *mysql_init(MYSQL *mysql); mysql_init函数的作用&#xff1a;创建一个 MYSQL 对象&#xff08;该对象用于连接数据库&#xff09;。 mysql_init函数的参数&#xff1a; ① mysql&#xff1a;MYSQL 结构体指针&#xff0c;一般设置为 NULL 。 mysql_init函…
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嵌入式芯片-NE555

嵌入式芯片-NE555

目录 1、比较器&#xff08;运放&#xff09; 2、相反门&#xff08;非门&#xff09; 3、或非门 4、双稳态触发器 5、NE555功能框图 1、比较器&#xff08;运放&#xff09; 2、相反门&#xff08;非门&#xff09; 3、或非门 4、双稳态触发器 5、NE555功能框图
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俞敏洪：董宇辉在北京有房子了！

俞敏洪：董宇辉在北京有房子了！

据媒体报道&#xff0c;9月26日&#xff0c;俞敏洪在直播中透露&#xff0c;董宇辉已经在北京拥有了自己的房子&#xff0c;并且强调这是大家共同努力的结果。 这一消息引起了广泛关注和热议。在此之前&#xff0c;董宇辉曾在公开场合表示&#xff0c;俞敏洪老师为了给他凑钱买…
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数据库索引失效

数据库索引失效

索引失效是指数据库查询在执行过程中无法有效利用索引&#xff0c;导致查询性能下降或索引无法被使用的情况&#xff0c;以下是常见的导致索引失效的原因&#xff1a; 模糊查询以通配符开头&#xff0c;自己都不知道具体要查什么&#xff0c;怎么使用索引呢&#xff0c;所以会导…
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输送机使用的常见误区

输送机使用的常见误区

输送机也称流水线&#xff0c;是指在自动化生产过程中起到运输货物&#xff0c;联通各个生产设备的主要机械设备。但在使用的过程中&#xff0c;很多用户对于输送机的使用存在一定的误区&#xff0c;导致设备故障频出&#xff0c;下面就针对用户已在使用输送机过程中的常见误区…
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Android Studio 创建项目不自动生成BuildConfig文件

Android Studio 创建项目不自动生成BuildConfig文件

今天在AS上新建项目发现找不到BuildConfig文件&#xff0c;怎么clear都不行。通过多方面查找发现原来gradle版本不同造成的&#xff0c;Gradle 8.0默认不生成 BuildConfig 文件。 如上图&#xff0c;8.0版本是没有source文件夹 上图是低于8.0版本有source文件夹 针对这个问题&…
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