k8s garbage collector源码分析（1）-启动分析

k8s garbage collector分析（1）-启动分析

garbage collector介绍

Kubernetes garbage collector即垃圾收集器，存在于kube-controller-manger中，它负责回收kubernetes中的资源对象，监听资源对象事件，更新对象之间的依赖关系，并根据对象的删除策略来决定是否删除其关联对象。

关于删除关联对象，细一点说就是，使用级联删除策略去删除一个owner时，会连带这个owner对象的dependent对象也一起删除掉。

关于对象的关联依赖关系，garbage collector会监听资源对象事件，根据资源对象中ownerReference的值，来构建对象间的关联依赖关系，也即owner与dependent之间的关系。

关于owner与dependent的介绍

以创建deployment对象为例进行讲解。

创建deployment对象后，kube-controller-manager为其创建出replicaset对象，且自动将该deployment的信息设置到replicaset对象ownerReference值。如下面示例，即说明replicaset对象test-1-59d7f45ffb的owner为deployment对象test-1，deployment对象test-1的dependent为replicaset对象test-1-59d7f45ffb。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-1
  namespace: test
  uid: 4973d370-3221-46a7-8d86-e145bf9ad0ce
...

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: test-1-59d7f45ffb
  namespace: test
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: Deployment
    name: test-1
    uid: 4973d370-3221-46a7-8d86-e145bf9ad0ce
  uid: 386c380b-490e-470b-a33f-7d5b0bf945fb
...

同理，replicaset对象创建后，kube-controller-manager为其创建出pod对象，这些pod对象也会将replicaset对象的信息设置到pod对象的ownerReference的值中，replicaset是pod的owner，pod是replicaset的dependent。

对象中ownerReference的值，指定了owner与dependent之间的关系。

garbage collector架构图

garbage collector中最关键的代码就是garbagecollector.go与graph_builder.go两部分。

garbage collector的主要组成为1个图（对象关联依赖关系图）、2个处理器（GraphBuilder与GarbageCollector）、3个事件队列（graphChanges、attemptToDelete与attemptToOrphan）：

1个图

（1）uidToNode：对象关联依赖关系图，由GraphBuilder维护，维护着所有对象间的关联依赖关系。在该图里，每一个k8s对象会对应着关系图里的一个node，而每个node都会维护一个owner列表以及dependent列表。

示例：现有一个deployment A，replicaset B（owner为deployment A），pod C（owner为replicaset B），则对象关联依赖关系如下：

3个node，分别是A、B、C

A对应一个node，无owner，dependent列表里有B；  
B对应一个node，owner列表里有A，dependent列表里有C；  
C对应一个node，owner列表里有B，无dependent。  

2个处理器

（1）GraphBuilder：负责维护所有对象的关联依赖关系图，并产生事件触发GarbageCollector执行对象回收删除操作。GraphBuilder从graphChanges事件队列中获取事件进行消费，根据资源对象中ownerReference的值，来构建、更新、删除对象间的关联依赖关系图，也即owner与dependent之间的关系图，然后再作为生产者生产事件，放入attemptToDelete或attemptToOrphan队列中，触发GarbageCollector执行，看是否需要进行关联对象的回收删除操作，而GarbageCollector进行对象的回收删除操作时会依赖于uidToNode这个关系图。

（2）GarbageCollector：负责回收删除对象。GarbageCollector作为消费者，从attemptToDelete与attemptToOrphan队列中取出事件进行处理，若一个对象被删除，且其删除策略为级联删除，则进行关联对象的回收删除。关于删除关联对象，细一点说就是，使用级联删除策略去删除一个owner时，会连带这个owner对象的dependent对象也一起删除掉。

3个事件队列

（1）graphChanges：list/watch apiserver，获取事件，由informer生产，由GraphBuilder消费；

（2）attemptToDelete：级联删除事件队列，由GraphBuilder生产，由GarbageCollector消费；

（3）attemptToOrphan：孤儿删除事件队列，由GraphBuilder生产，由GarbageCollector消费。

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