手记

client-go实战之二:RESTClient

程序员欣宸
2021-07-07 07:37:41浏览 2042

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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

本篇概览

  • 本文是《client-go实战》系列的第二篇，前文咱们提到过client-go一共有四种客户端：RESTClient、ClientSet、DynamicClient、DiscoveryClient，而RESTClient是最基础的版本，其他三种都是基于RESTClient封装的，今天咱们通过实战编码来学习RESTClient，熟悉最基础的远程操作步骤；
  • 本篇由以下几部分组成：
  1. 简介RESTClient
  2. 每次编码前的准备工作
  3. 正式编码
  4. 验证
  5. 关键源码分析

RESTClient简介

  • RESTClient是client-go最基础的客户端，主要是对HTTP Reqeust进行了封装，对外提供RESTful风格的API，并且提供丰富的API用于各种设置，相比其他几种客户端虽然更复杂，但是也更为灵活；
  • 使用RESTClient对kubernetes的资源进行增删改查的基本步骤如下：
  1. 确定要操作的资源类型(例如查找deployment列表)，去官方API文档中找到对于的path、数据结构等信息，后面会用到；
  2. 加载配置kubernetes配置文件（和kubectl使用的那种kubeconfig完全相同）；
  3. 根据配置文件生成配置对象，并且通过API对配置对象就行设置（例如请求的path、Group、Version、序列化反序列化工具等）；
  4. 创建RESTClient实例，入参是配置对象；
  5. 调用RESTClient实例的方法向kubernetes的API Server发起请求，编码用fluent风格将各种参数传入(例如指定namespace、资源等)，如果是查询类请求，还要传入数据结构实例的指针，改数据结构用于接受kubernetes返回的查询结果；
  • 接下来的编码实战也是按照上述流程进行的；

实战内容

  • 本次实战内容很简单：查询kube-system这个namespace下的所有pod，然后在控制台打印每个pod的几个关键字段；
  • 感谢您耐心听我啰嗦了一大堆，接下来开始实战吧；

源码下载

  • 本篇实战中的源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(github.com/zq2599/blog_demos)：
名称 链接 备注
项目主页 github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，ssh协议
  • 这个git项目中有多个文件夹，client-go相关的应用在client-go-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

  • client-go-tutorials文件夹下有多个子文件夹，本篇对应的源码在restclientdemo目录下，如下图红框所示：

查看官方文档，获取编码所需内容

  • 浏览器打开官方API文档，地址：v1-19.docs.kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.19/

  • 找到pod的API文档，如下图，确定了path和namespace参数：

  • 然后还要关注响应的数据结构，如下图红框，返回的是：

  • 点击上图红框中的内容，可见PodList的详情，这就是我们编码时所需的数据结构：

  • 掌握了请求和响应的详细信息，可以开始编码了；

编码

  • 新建文件夹restclientdemo，在里面执行以下命令，新建module：
go mod init restclientdemo
  • 添加k8s.io/api和k8s.io/client-go这两个依赖，注意版本要匹配kubernetes环境：
go get k8s.io/api@v0.20.0
go get k8s.io/client-go@v0.20.0
  • 新建main.go，内容如下，已经都添加了详细的注释，就不赘述了：
package main

import (
	"context"
	"flag"
	"fmt"
	"k8s.io/client-go/kubernetes/scheme"
	"k8s.io/client-go/rest"
	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
	"k8s.io/client-go/util/homedir"
	corev1 "k8s.io/api/core/v1"
	metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
	"path/filepath"
)

func main() {
	var kubeconfig *string

	// home是家目录，如果能取得家目录的值，就可以用来做默认值
	if home:=homedir.HomeDir(); home != "" {
		// 如果输入了kubeconfig参数，该参数的值就是kubeconfig文件的绝对路径，
		// 如果没有输入kubeconfig参数，就用默认路径~/.kube/config
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", filepath.Join(home, ".kube", "config"), "(optional) absolute path to the kubeconfig file")
	} else {
		// 如果取不到当前用户的家目录，就没办法设置kubeconfig的默认目录了，只能从入参中取
		kubeconfig = flag.String("kubeconfig", "", "absolute path to the kubeconfig file")
	}

	flag.Parse()

	// 从本机加载kubeconfig配置文件，因此第一个参数为空字符串
	config, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", *kubeconfig)

	// kubeconfig加载失败就直接退出了
	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}

	// 参考path : /api/v1/namespaces/{namespace}/pods
	config.APIPath = "api"
	// pod的group是空字符串
	config.GroupVersion = &corev1.SchemeGroupVersion
	// 指定序列化工具
	config.NegotiatedSerializer = scheme.Codecs

	// 根据配置信息构建restClient实例
	restClient, err := rest.RESTClientFor(config)

	if err!=nil {
		panic(err.Error())
	}

	// 保存pod结果的数据结构实例
	result := &corev1.PodList{}

	//  指定namespace
	namespace := "kube-system"
	// 设置请求参数，然后发起请求
	// GET请求
	err = restClient.Get().
		//  指定namespace，参考path : /api/v1/namespaces/{namespace}/pods
		Namespace(namespace).
		// 查找多个pod，参考path : /api/v1/namespaces/{namespace}/pods
		Resource("pods").
		// 指定大小限制和序列化工具
		VersionedParams(&metav1.ListOptions{Limit:100}, scheme.ParameterCodec).
		// 请求
		Do(context.TODO()).
		// 结果存入result
		Into(result)

	if err != nil {
		panic(err.Error())
	}

	// 表头
	fmt.Printf("namespace\t status\t\t name\n")

	// 每个pod都打印namespace、status.Phase、name三个字段
	for _, d := range result.Items {
		fmt.Printf("%v\t %v\t %v\n",
			d.Namespace,
			d.Status.Phase,
			d.Name)
	}
}
  • 编码完成，执行go run main.go，即可获取指定namespace下所有pod的信息，控制台输出如下：
(base) zhaoqindeMBP:restclientdemo zhaoqin$ go run main.go
namespace	 status		 name
kube-system	 Running	 coredns-7f89b7bc75-5pdwc
kube-system	 Running	 coredns-7f89b7bc75-nvbvm
kube-system	 Running	 etcd-hedy
kube-system	 Running	 kube-apiserver-hedy
kube-system	 Running	 kube-controller-manager-hedy
kube-system	 Running	 kube-flannel-ds-v84vc
kube-system	 Running	 kube-proxy-hlppx
kube-system	 Running	 kube-scheduler-hedy
  • 至此，RESTClient客户端从编码到验证都完成了；

如何将收到的数据反序列化为PodList对象？

  • 前面的代码比较简单，但是有一处引起了我的兴趣，如下图红框所示，result是corev1.PodList类型的结构体指针，restClient收到kubernetes返回的数据后，如何知道要将数据反序列化成corev1.PodList类型呢（Into方法入参类型为runtime.Object）？

  • 之前的代码中有一行设置了编解码工具：config.NegotiatedSerializer = scheme.Codecs，展开这个scheme.Codecs，可见设置的时候确定了序列化工具为runtime.Serializer：

  • Serializer的typer字段类型是runtime.ObjectTyper，这里实际上是runtime.Scheme，因此ObjectTyper.ObjectKinds方法，实际上就是Scheme.ObjectKinds方法，在里面根据s.typeToGVK[t]拿到了GVK，也就是v1.PodList：

  • 有了这个GVK就确定的返回数据的类型，最终调用caseSensitiveJSONIterator.Unmarshal(data, obj)完成byte数组到对象的反序列化操作：

  • 最后还有一行关键代码，将data的内容写到最外层的Into方法的入参中：

  • 源码分析完成，简单来说除了利用反射获取实际类型，还有就是Scheme内部维护的数据类型和GVK的关系映射表；
  • 至此，RESTClient的实战就完成了，希望本篇能帮助您打好基础，这样后面在体验其他三种客户端时已对其底层的实现原理了然于胸；

我是欣宸，期待与您一同畅游Java世界…

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