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SpringBoot集成海康网络设备SDK

2023-07-10 1025
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本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo，Agent数量 不受限
性能测试 PTS，5000VUM额度
云原生网关 MSE Higress，422元/月
简介： 概述设备网络SDK是基于设备私有网络通信协议开发的，为嵌入式网络硬盘录像机、NVR、网络摄像机、网络球机、视频服务器、解码器、报警主机、网络存储等产品服务的配套模块，用于远程访问和控制设备软件的二次开发。功能图像预览, 文件回放和下载, 云台控制, 布防/撤防, 语音对讲, 日志管理, 解码卡, 远程升级, 远程重启/关闭, 格式化硬盘, 参数配置(系统配置, 通道配置, 串口配置, 报警配置, 用户配置), 多路解码器, 智能设备功能和获取设备能力集等。

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SDK介绍

概述

设备网络SDK是基于设备私有网络通信协议开发的，为嵌入式网络硬盘录像机、NVR、网络摄像机、网络球机、视频服务器、解码器、报警主机、网络存储等产品服务的配套模块，用于远程访问和控制设备软件的二次开发。

功能

图像预览, 文件回放和下载, 云台控制, 布防/撤防, 语音对讲, 日志管理, 解码卡, 远程升级, 远程重启/关闭, 格式化硬盘, 参数配置(系统配置, 通道配置, 串口配置, 报警配置, 用户配置), 多路解码器, 智能设备功能和获取设备能力集等。

下载

https://open.hikvision.com/download/5cda567cf47ae80dd41a54b3?type=10
1678439082400.png

对接指南

以java为例

由于我司提供的设备网络SDK是封装的动态链接库（Windows的dll或者Linux的so），各种开发语言对接SDK，都是通过加载动态库链接，调用动态库中的接口实现功能模块对接，因此，设备网络SDK的对接不区分开发语言，而且对接的流程和对应的接口都是通用的，各种语言调用动态库的方式有所不同。本文重点介绍java开发语言如何对接设备网络SDK。目前我司提供的java语言开发的demo是通过JNA的方式调用动态链接库中的接口，JNA(Java Native Access)框架是SUN公司主导开发的开源java框架，是建立在JNI的基础上的一个框架，JNA框架提供了一组java工具类用于在运行期间动态访问动态链接库（native library：如Window的dll、Linux的so），实现在java语言中调用C/C++语言封装的接口，java开发人员只需要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构，JNA将自动实现Java接口到native function的映射，而不需要编写任何Native/JNI代码，大大降低了Java调用动态链接库的开发难度。相比于JNI的方式，JNA大大简化了调用本地方法的过程，使用很方便，基本上不需要脱离Java环境就可以完成。JNA调用C/C++的过程大致如下：

1678439136114.png

集成

以 SpringBoot 项目为例，海康SDK版本为6.1.9.47，JNA版本为3.0.9，在windows环境使用Intellij IDEA 2022.2.3开发

初始化项目

  • 新建 SpringBoot 项目，版本 2.5.3
  • 添加pom依赖：jna，fastjson2

<dependency>
        <groupId>com.sun.jna</groupId>
        <artifactId>jna</artifactId>
        <version>3.0.9</version>
</dependency>


<dependency>
        <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
        <artifactId>fastjson2</artifactId>
        <version>2.0.20</version>
</dependency>
  • 将下载下来的海康sdk放到项目目录，并根据操作系统不同分别创建相应的文件夹
  • 若出现 HCNetSDK.NET_DVR_PREVIEWINFO.HWND找不到引用，可做如下处理：1：在ProjectStructure中引入官方示例代码中的 examples.jar ；2：将 HWND 类型修改为 int

1678772887942.png

  • 设置一个喜欢的端口 server.port

初始化SDK

初始化SDK概述

一般的，我们希望在程序启动的时候就初始化sdk。

  • 这里使用了 ApplicationRunner 作为初始化入口，当程序启动成功后，将执行 Runner 做初始化
  • 为避免初始化sdk对主线程造成影响，所以 ApplicationRunner 需要放在线程池中 ThreadPoolExecutor，并添加try-catch处理
  • HCNetSDK是SDK示例代码中提供的一个对象，此对象继承Library，负责和更底层的C/C++库（更底层也许是C写的，这里不确定）交互，即执行 Native 调用。通过实例化此对象完成sdk依赖库的导入，并在后续业务开发中使用此对象向摄像机发布指令。
  • 涉及多操作系统平台的差异性，官方分别提供不同sdk依赖库，具体包含：win32，win64，linux32，linux64等，所以当初始化SDK的时候需要根据当前所处环境不同分别加载不同的依赖库文件
  • 上述提到的依赖库文件，在windows下就是 dll 后缀文件 ， 在 linux 下就是 so 后缀文件
  • 真正执行初始化就是调用 hCNetSDK.NET_DVR_Init() 此方法，并可通过返回值为 true 或 false 判断初始化是否成功。

新建AppRunner

  • AppRunner 需要实现 ApplicationRunner 接口，并将
    AppRunner作为组件放到Spring 容器中管理
  • AppRunner 中注入SdkInitService ，并在run 方法中调用 SdkInitService 的initSdk 方法实现SDK的初始化

package com.ramble.hikvisionsdkintegration;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class AppRunner  implements ApplicationRunner {
    @Autowired
    private SdkInitService hksdkInitService;
    @Override
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        hksdkInitService.initSdk();
    }
}

新建SdkInitService

  • 定义一个公开的 hCNetSDK 属性，类型为 HCNetSDK ，并在构造函数中初始化 hCNetSDK 属性的值，此值需要全局唯一，这里参照官方代码做了单例处理。HCNetSDK 是官方提供的一个接口，一般的都是直接copy到项目源代码中，你会发现，所有和设备交互的地方都是通过这个接口来完成的
  • 内部定义一个异常回调类，用来处理和设备交互的时候全局异常的处理
  • 注入 ThreadPoolExecutor 执行器，真正的初始化将放到子线程中进行
  • 定义 initSdk 方法用来执行初始化
  • 需要注意的是，构造函数中为 hCNetSDK 属性初始化值，仅仅只是为了将 sdk 所需的依赖库文件 加载到运行时中，并没有真正的做初始化SDK的工作
  • 需要重点关注OSUtils中的代码，加载依赖库文件的前提是找到对应的库文件，找的操作是在 getLoadLibrary 方法中管理的，这里编写的代码需要和部署时候选择的部署方式对应，否则可能会出现在windows中开发正常，部署到linux 中就报异常的问题

SdkInitService：


package com.ramble.hikvisionsdkintegration.service;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.task.InitSdkTask;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.util.OSUtils;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Pointer;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

@Slf4j
@Component
public class SdkInitService {
    public static HCNetSDK hCNetSDK = null;
    static FExceptionCallBack_Imp fExceptionCallBack;
    static class FExceptionCallBack_Imp implements HCNetSDK.FExceptionCallBack {
        public void invoke(int dwType, int lUserID, int lHandle, Pointer pUser) {
            System.out.println("异常事件类型:" + dwType);
            return;
        }
    }
    public SdkInitService() {
        if (hCNetSDK == null) {
            synchronized (HCNetSDK.class) {
                try {
                    hCNetSDK = (HCNetSDK) Native.loadLibrary(OSUtils.getLoadLibrary(), HCNetSDK.class);
                } catch (Exception ex) {
                    log.error("SdkInitService-init-hCNetSDK-error");
                }
            }
        }
    }
    @Autowired
    private ThreadPoolExecutor executor;
    public void initSdk() {
        log.info("HKSDKInitService-init-coming");
        executor.execute(new InitSdkTask());
    }
}

OSUtils：


package com.ramble.hikvisionsdkintegration.util;
import com.sun.jna.Platform;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.io.File;

@Slf4j
public class OSUtils {
    // 获取操作平台信息
    public static String getOsPrefix() {
        String arch = System.getProperty("os.arch").toLowerCase();
        final String name = System.getProperty("os.name");
        String osPrefix;
        if (Platform.isWindows()) {
            if ("i386".equals(arch)) {
                arch = "x86";
            }
            osPrefix = "win32-" + arch;
        } else if (Platform.isLinux()) {
            if ("x86".equals(arch)) {
                arch = "i386";
            } else if ("x86_64".equals(arch)) {
                arch = "amd64";
            }
            osPrefix = "linux-" + arch;
        } else {
            osPrefix = name.toLowerCase();
            if ("x86".equals(arch)) {
                arch = "i386";
            }
            if ("x86_64".equals(arch)) {
                arch = "amd64";
            }
            int space = osPrefix.indexOf(" ");
            if (space != -1) {
                osPrefix = osPrefix.substring(0, space);
            }
            osPrefix += "-" + arch;
        }
        return osPrefix;
    }
    public static String getOsName() {
        String osName = "";
        String osPrefix = getOsPrefix();
        if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-x86")
                || osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-amd64")) {
            osName = "win";
        } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")
                || osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {
            osName = "linux";
        }
        return osName;
    }
    /**
     * 获取库文件
     * 区分win、linux
     *
     * @return
     */
    public static String getLoadLibrary() {
        if (isChecking()) {
            return null;
        }
        String userDir = System.getProperty("user.dir");
        log.info("getLoadLibrary-userDir={}", userDir);
        String loadLibrary = "";
        String library = "";
        String osPrefix = getOsPrefix();
        if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-x86")) {
            loadLibrary = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "sdk" + File.separator + "hklibwin32" + File.separator;
            library = "HCNetSDK.dll";
        } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("win32-amd64")) {
            loadLibrary = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "sdk" + File.separator + "hklibwin64" + File.separator;
            library = "HCNetSDK.dll";
        } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")) {
            //同 linux-amd64
            loadLibrary = "";
            library = "libhcnetsdk.so";
        } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {
            //方式一：使用系统默认的加载库路径，在系统的/usr/lib文件中加入你Java工程所需要使用的so文件，然后将HCNetSDKCom文件夹下的组件库也复制到/usr/lib目录，HCNetSDKCom文件夹中的组件库不要随意更换路径。CentOS 64位需拷贝到/usr/lib64下。
            //针对方式一，前缀就是绝对路径
            //loadLibrary = "/usr/lib64/lib/hkliblinux64/";
            //方式二：配置LD_LIBRARY_PATH环境变量加载库文件；配置/etc/ld.so.conf，加上你自己的Java工程所需要的so文件的路径
            //针对方式二，无需添加前缀，程序会从linux系统的so共享库中查找libhcnetsdk.so
            loadLibrary = "";
            library = "libhcnetsdk.so";
        }
        log.info("================= Load library Path :{} ==================", loadLibrary + library);
        return loadLibrary + library;
    }
    private static boolean checking = false;
    public static void setChecking() {
        checking = true;
    }
    public static void clearChecking() {
        checking = false;
    }
    public static boolean isChecking() {
        return checking;
    }
}

新建InitSdkTask

  • 此类实现 Runnable 接口，并重写run方法。
  • 新建一个私有属性 hCNetSDK 并赋值为 SdkInitService.hCNetSDK ，因为初始化需要用到 HCNetSDK 这个对象和设备交互，所以初始化前必须确保此对象已经创建，本例中，程序在执行 SdkInitService 构造函数的时候初始化了 HCNetSDK 对象，并放到一个全局静态变量中
  • 其实也可以不新建私有属性 hCNetSDK ，在需要用到此对象的地方 使用 SdkInitService.hCNetSDK 的方式获取也可以
  • 通过调用 hCNetSDK.NET_DVR_Init 方法执行初始化，并可以通过返回值确定是否初始化成功，初始化成功后，将可以调用业务接口向设备发送指令。
  • NET_DVR_SetConnectTime，NET_DVR_SetReconnect 是可选的，并不会对初始化SDK本身造成影响。
  • 为了避免对主程序造成影响，初始化代码将需要做 try - catch 处理

InitSdkTask：


package com.ramble.hikvisionsdkintegration.task;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.util.OSUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Objects;

@Slf4j
public class InitSdkTask implements Runnable {
    /**
     * 装配 sdk 所需依赖
     */
    private static HCNetSDK hCNetSDK = SdkInitService.hCNetSDK;
    @Override
    public void run() {
        try {
            if (Objects.equals(OSUtils.getOsName(), "linux")) {
                log.info("InitSdk-is-linux");
                String userDir = System.getProperty("user.dir");
                log.info("InitSdk-userDir={}", userDir);
                String osPrefix = OSUtils.getOsPrefix();
                if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-i386")) {
                    HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray1 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);
                    HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray2 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);
                    //这里是库的绝对路径，请根据实际情况修改，注意改路径必须有访问权限
                    //linux 下， 库加载参考：OSUtils.getLoadLibrary()
                    String strPath1 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/libcrypto.so.1.1";
                    String strPath2 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/libssl.so.1.1";
                    System.arraycopy(strPath1.getBytes(), 0, ptrByteArray1.byValue, 0, strPath1.length());
                    ptrByteArray1.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(3, ptrByteArray1.getPointer());
                    System.arraycopy(strPath2.getBytes(), 0, ptrByteArray2.byValue, 0, strPath2.length());
                    ptrByteArray2.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(4, ptrByteArray2.getPointer());
                    //linux 下， 库加载参考：OSUtils.getLoadLibrary()
                    String strPathCom = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux32/HCNetSDKCom/";
                    HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH struComPath = new HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH();
                    System.arraycopy(strPathCom.getBytes(), 0, struComPath.sPath, 0, strPathCom.length());
                    struComPath.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(2, struComPath.getPointer());
                } else if (osPrefix.toLowerCase().startsWith("linux-amd64")) {
                    HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray1 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);
                    HCNetSDK.BYTE_ARRAY ptrByteArray2 = new HCNetSDK.BYTE_ARRAY(256);
                    //这里是库的绝对路径，请根据实际情况修改，注意改路径必须有访问权限
                    //linux 下， 库加载参考：OSUtils.getLoadLibrary()
                    String strPath1 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/libcrypto.so.1.1";
                    String strPath2 = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/libssl.so.1.1";
                    System.arraycopy(strPath1.getBytes(), 0, ptrByteArray1.byValue, 0, strPath1.length());
                    ptrByteArray1.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(3, ptrByteArray1.getPointer());
                    System.arraycopy(strPath2.getBytes(), 0, ptrByteArray2.byValue, 0, strPath2.length());
                    ptrByteArray2.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(4, ptrByteArray2.getPointer());
                    String strPathCom = System.getProperty("user.dir") + "/hkliblinux64/HCNetSDKCom/";
                    //linux 下， 库加载参考：OSUtils.getLoadLibrary()
                    HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH struComPath = new HCNetSDK.NET_DVR_LOCAL_SDK_PATH();
                    System.arraycopy(strPathCom.getBytes(), 0, struComPath.sPath, 0, strPathCom.length());
                    struComPath.write();
                    hCNetSDK.NET_DVR_SetSDKInitCfg(2, struComPath.getPointer());
                } else {
                    log.info("osPrefix={}", osPrefix);
                }
            }
            //初始化sdk
            boolean isOk = hCNetSDK.NET_DVR_Init();
            hCNetSDK.NET_DVR_SetConnectTime(10, 1);
            hCNetSDK.NET_DVR_SetReconnect(100, true);
            if (!isOk) {
                log.error("=================== InitSDK init fail ===================");
            } else {
                log.info("============== InitSDK init success ====================");
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("InitSDK-error,e={}", e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

新建 HCNetSDK

直接从官方示例代码中copy过来即可

调用业务接口

  • 新建一个controller ，尝试调用 获取SDK状态 的接口。
  • 调用所有的业务接口之前都需要先登录

package com.ramble.hikvisionsdkintegration.controller;
import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.dto.GlobalResponseEntity;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.sdklib.HCNetSDK;
import com.ramble.hikvisionsdkintegration.service.SdkInitService;
import com.sun.jna.Memory;
import com.sun.jna.Pointer;
import com.sun.jna.ptr.IntByReference;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


@Slf4j
@AllArgsConstructor
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    private static String m_sDeviceIP = "192.168.1.142";
    private static String m_sUsername = "xxx";
    private static String m_sPassword = "xxx";

    /**
     * 获取sdk状态
     *
     * @return {@link GlobalResponseEntity}<{@link String}>
     * 返回值举例：{"success":true,"code":"000000","message":"request successfully",
     * "data":"{\"dwRes\":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],\"dwTotalAlarmChanNum\":0,\"dwTotalBroadCastNum\":0,\"dwTotalFileSearchNum\":0,\"dwTotalFormatNum\":0,
     * \"dwTotalLogSearchNum\":0,\"dwTotalLoginNum\":1,\"dwTotalPlayBackNum\":0,\"dwTotalRealPlayNum\":0,\"dwTotalSerialNum\":0,\"dwTotalUpgradeNum\":0,
     * \"dwTotalVoiceComNum\":0,\"autoRead\":true,\"autoWrite\":true,\"pointer\":{\"size\":84,\"valid\":true}}"}
     */

    @GetMapping("/state")
    public GlobalResponseEntity<String> getSdkState() {
        //登录
        Integer userId = login();
        log.info("userId={}", userId);
        HCNetSDK.NET_DVR_SDKSTATE sdkState = new HCNetSDK.NET_DVR_SDKSTATE();
        //获取当前SDK状态信息
        boolean result = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetSDKState(sdkState);
        if (result) {
            sdkState.read();
            String s = JSON.toJSONString(sdkState);
            return GlobalResponseEntity.success(s);
        } else {
            int error = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError();
            return GlobalResponseEntity.error("获取失败，错误码为：" + error);
        }
    }


    private Integer login() {
        HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO m_strLoginInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO();//设备登录信息
        m_strLoginInfo.sDeviceAddress = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN];
        System.arraycopy(m_sDeviceIP.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sDeviceAddress, 0, m_sDeviceIP.length());
        m_strLoginInfo.sUserName = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN];
        System.arraycopy(m_sUsername.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sUserName, 0, m_sUsername.length());
        m_strLoginInfo.sPassword = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN];
        System.arraycopy(m_sPassword.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sPassword, 0, m_sPassword.length());
        m_strLoginInfo.wPort = Short.valueOf("8000");
        m_strLoginInfo.bUseAsynLogin = false; //是否异步登录：0- 否，1- 是
        m_strLoginInfo.write();
        HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40 m_strDeviceInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40();//设备信息
        int loginHandler = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_Login_V40(m_strLoginInfo, m_strDeviceInfo);
        if (loginHandler == -1) {
            int errorCode = SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError();
            IntByReference errorInt = new IntByReference(errorCode);
            log.error("[HK] login fail errorCode:{}, errMsg:{}", errorCode, SdkInitService.hCNetSDK.NET_DVR_GetErrorMsg(errorInt));
            return null;
        } else {
            return loginHandler;
        }
    }
}

部署

拷贝so库文件到部署目录

所有厂家的所有版本sdk库文件均维护在项目源代码中，需要将linux库文件so文件拷贝到部署根目录，和jar文件同级

追加环境变量

通过配置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量加载库文件，打开系统的 /etc/profile 配置文件，在最后追加so库文件所在目录:


export  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/app/jars/hkliblinux64:/home/app/jars/hkliblinux64/HCNetSDKCom

如上所示：
● 32位就追加 hkliblinux32 目录，64位就追加 hkliblinux64 目录
● 不要忘记 HCNetSDKCom 目录也需要配置，因为里面也有so库文件。
执行source 命令，让配置生效：


source   /etc/profile

追加so库加载路径

打开 /etc/ld.so.conf配置文件，追加so库文件所在目录


/home/app/jars/hkliblinux64
/home/app/jars/hkliblinux64/HCNetSDKCom

如上所示：
● 32位就追加 hkliblinux32 目录，64位就追加 hkliblinux64 目录。
● 不要忘记 HCNetSDKCom 目录也需要配置，因为里面也有so库文件。

执行 ldconfig 命令，让配置生效：


ldconfig

验证SDK初始化是否成功

一般来说，可以在程序初始化SDK的时候添加日志，通过日志输出判断是否初始化成功。

代码

https://gitee.com/naylor_personal/ramble-spring-boot/tree/master/hikvision-sdk-integration

文章标签：
Java
C++
开发工具
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Linux
Windows
Spring
存储
关键词：
网络设备
Spring Boot网络
springboot网络
集成springboot
集成网络
Naylor
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