Kubernetes开发(3)-如何感知资源的实时变化

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zyxpaomian/article/details/116798925

ClientSet的基本使用

日常运维一般使用kubectl进行资源的查看，创建，销毁等，对接一些自动化运维平台的话可能需要通过一些其他方法，k8s官方提供的方式就是通过clientset进行操作，举个Goclient的例子, 当然其他语言也有类似的sdk封装，为了贴合源码，主要还是学习go的:

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"os"
	"path/filepath"
	"context"
	metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
	"k8s.io/client-go/kubernetes"
	"k8s.io/client-go/rest"
	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
)

func main() {
	var err error
	var config *rest.Config
	var kubeconfig *string

	if home := homeDir(); home != "" {
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", filepath.Join(home, ".kube", "config"), "(optional) absolute path to the kubeconfig file")
	} else {
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", "", "absolute path to the kubeconfig file")
	}
	flag.Parse()

	// 使用 ServiceAccount 创建集群配置（InCluster模式）
	if config, err = rest.InClusterConfig(); err != nil {
		// 使用 KubeConfig 文件创建集群配置
		if config, err = clientcmd.BuildConfigFromFlags("", *kubeconfig); err != nil {
			panic(err.Error())
		}
	}

	// 创建 clientset
	clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config)
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}

	// 使用 clientsent 获取 Deployments
	deployments, err := clientset.AppsV1().Deployments("kube-system").List(context.TODO(), metav1.ListOptions{})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	for idx, deploy := range deployments.Items {
		fmt.Printf("%d -> %s\n", idx+1, deploy.Name)
	}

}

func homeDir() string {
	if h := os.Getenv("HOME"); h != "" {
		return h
	}
	return os.Getenv("USERPROFILE") // windows
}

上述例子就是一个简单的show所有deployment的例子，逻辑也很简单，基本逻辑就是加载配置文件 – 生成clientset对象 – 对resource 进行操作 ，具体针对不同资源的处理逻辑在代码staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/apps_client.go里

Informer

简单的操作k8s直接调用clientcmd等方法即可，即插即用，非常简单，但一个控制器在长期运行中，不可能写个死循环不停的通过clientset拼命调apiserver获取资源状态，这样对apiserver的压力可想而知，所以Kubernetes通过了一个Informer机制来减少apiserver压力的同时，也可以确保及时的获取到对应的资源信息，这个Informer机制如果用两个字来说，就是"缓存"。

之前有笔记提到过Informer，可以参考下:k8s调度方法

先说下informer实现的效果，客户端通过informer获取资源的状态，而不再直接访问apiserver, informer本地会提供一个Lister接口，用于用户端的调用，且informer可以及时的知道资源的状态变化，确保数据一定是和apiserver一致的。

基于实现效果再来看informer的原理，informer在初始化的时候，会首次从apiserver里全量获取需要的资源信息，缓存到本地，然后定时进行全量数据的拉取以及缓存，同时机遇http长链接的机制，和apiserver保持长链接，当资源发生变化的时候，apiserver会通过该长链接通知到informer，informer修改本地缓存的数据。比较有意思的是，informer从apiserver获取的数据是以事件形式获取的，而不是单纯的状态数据，这点后面会仔细看对应的结构体。

如果需要自己写一个informer来观察资源的状态，可以参考以下代码:

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"path/filepath"
	"time"

	v1 "k8s.io/api/apps/v1"
	"k8s.io/apimachinery/pkg/labels"
	"k8s.io/client-go/informers"
	"k8s.io/client-go/kubernetes"
	"k8s.io/client-go/rest"
	"k8s.io/client-go/tools/cache"
	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
	"k8s.io/client-go/util/homedir"
)

func main() {
	var err error
	var config *rest.Config

	var kubeconfig *string

	if home := homedir.HomeDir(); home != "" {
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", filepath.Join(home, ".kube", "config"), "[可选] kubeconfig 绝对路径")
	} else {
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", "", "kubeconfig 绝对路径")
	}
	// 初始化 rest.Config 对象
	if config, err = rest.InClusterConfig(); err != nil {
		if config, err = clientcmd.BuildConfigFromFlags("", *kubeconfig); err != nil {
			panic(err.Error())
		}
	}
	// 创建 Clientset 对象
	clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config)
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}

	// 初始化 informer factory（为了测试方便这里设置每30s重新 List 一次）
	informerFactory := informers.NewSharedInformerFactory(clientset, time.Second*30)
	// 对 Deployment 监听
	deployInformer := informerFactory.Apps().V1().Deployments()
	// 创建 Informer（相当于注册到工厂中去，这样下面启动的时候就会去 List & Watch 对应的资源）
	informer := deployInformer.Informer()
	// 创建 Lister
	deployLister := deployInformer.Lister()
	// 注册事件处理程序
	informer.AddEventHandler(cache.ResourceEventHandlerFuncs{
		AddFunc:    onAdd,
		UpdateFunc: onUpdate,
		DeleteFunc: onDelete,
	})

	stopper := make(chan struct{})
	defer close(stopper)

	// 启动 informer，List & Watch
	informerFactory.Start(stopper)
	// 等待所有启动的 Informer 的缓存被同步
	informerFactory.WaitForCacheSync(stopper)

	// 从本地缓存中获取 default 中的所有 deployment 列表
	deployments, err := deployLister.Deployments("default").List(labels.Everything())
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	for idx, deploy := range deployments {
		fmt.Printf("%d -> %s\n", idx+1, deploy.Name)
	}
	<-stopper
}

func onAdd(obj interface{}) {
	deploy := obj.(*v1.Deployment)
	fmt.Println("add a deployment:", deploy.Name)
}

func onUpdate(old, new interface{}) {
	oldDeploy := old.(*v1.Deployment)
	newDeploy := new.(*v1.Deployment)
	fmt.Println("update deployment:", oldDeploy.Name, newDeploy.Name)
}

func onDelete(obj interface{}) {
	deploy := obj.(*v1.Deployment)
	fmt.Println("delete a deployment:", deploy.Name)
}

大致的代码逻辑: