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clientset 使用

时间:2023-01-01 11:34:02浏览次数:49  
标签:return err nil client 使用 go config clientset

ClientSet

介绍

Clientset 是调用 Kubernetes 资源对象最常用的客户端,可以操作所有的资源对象。

前面我们说了在 staging/src/k8s.io/api 下面定义了各种类型资源的规范,然后将这些规范注册到了全局的 Scheme 中,这样就可以在 Clientset 中使用这些资源了。那么我们应该如何使用 Clientset 呢?

示例

首先我们来看下如何通过 Clientset 来获取资源对象,我们这里来创建一个 Clientset 对象,然后通过该对象来获取默认命名空间之下的 Deployments 列表,代码如下所示:

package main

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

    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("default").List(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
}

上面的代码运行可以获得 default 命名空间之下的 Pods:

$ go run main.go
1 -> details-v1
2 -> el-gitlab-listener
3 -> nginx
4 -> productpage-v1
5 -> ratings-v1
6 -> reviews-v1
7 -> reviews-v2
8 -> reviews-v3

这是一个非常典型的访问 Kubernetes 集群资源的方式,通过 client-go 提供的 Clientset 对象来获取资源数据,主要有以下三个步骤:

  1. 使用 kubeconfig 文件或者 ServiceAccount(InCluster 模式)来创建访问 Kubernetes API 的 Restful 配置参数,也就是代码中的 rest.Config 对象

  2. 使用 rest.Config 参数创建 Clientset 对象,这一步非常简单,直接调用 kubernetes.NewForConfig(config) 即可初始化

  3. 然后是 Clientset 对象的方法去获取各个 Group 下面的对应资源对象进行 CRUD 操作

Clientset 对象

上面我们了解了如何使用 Clientset 对象来获取集群资源,接下来我们来分析下 Clientset 对象的实现。

上面我们使用的 Clientset 实际上是对各种资源类型的 Clientset 的一次封装:

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/clientset.go

// NewForConfig 使用给定的 config 创建一个新的 Clientset
func NewForConfig(c *rest.Config) (*Clientset, error) {
    configShallowCopy := *c
    if configShallowCopy.RateLimiter == nil && configShallowCopy.QPS > 0 {
        configShallowCopy.RateLimiter = flowcontrol.NewTokenBucketRateLimiter(configShallowCopy.QPS, configShallowCopy.Burst)
    }
    var cs Clientset
    var err error
    cs.admissionregistrationV1beta1, err = admissionregistrationv1beta1.NewForConfig(&configShallowCopy)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    // 将其他 Group 和版本的资源的 RESTClient 封装到全局的 Clientset 对象中
    cs.appsV1, err = appsv1.NewForConfig(&configShallowCopy)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    ......
    cs.DiscoveryClient, err = discovery.NewDiscoveryClientForConfig(&configShallowCopy)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return &cs, nil
}

上面的 NewForConfig 函数里面就是将其他的各种资源的 RESTClient 封装到了全局的 Clientset 中,这样当我们需要访问某个资源的时候只需要使用 Clientset 里面包装的属性即可,比如 clientset.CoreV1() 就是访问 Core 这个 Group 下面 v1 这个版本的 RESTClient。这些局部的 RESTClient 都定义在 staging/src/k8s.io/client-go/typed/<group>/<version>/<plug>_client.go 文件中,比如 staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/apps_client.go 这个文件中就是定义的 apps 这个 Group 下面的 v1 版本的 RESTClient,这里同样以 Deployment 为例:

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/apps_client.go
// NewForConfig 根据 rest.Config 创建一个 AppsV1Client
func NewForConfig(c *rest.Config) (*AppsV1Client, error) {
    config := *c
    // 为 rest.Config 设置资源对象默认的参数
    if err := setConfigDefaults(&config); err != nil {
        return nil, err
    }
  // 实例化 AppsV1Client 的 RestClient
    client, err := rest.RESTClientFor(&config)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return &AppsV1Client{client}, nil
}

func setConfigDefaults(config *rest.Config) error {
  // 资源对象的 GroupVersion
    gv := v1.SchemeGroupVersion
    config.GroupVersion = &gv
  // 资源对象的 root path
    config.APIPath = "/apis"
  // 使用注册的资源类型 Scheme 对请求和响应进行编解码,Scheme 就是前文中分析的资源类型的规范
    config.NegotiatedSerializer = serializer.DirectCodecFactory{CodecFactory: scheme.Codecs}

    if config.UserAgent == "" {
        config.UserAgent = rest.DefaultKubernetesUserAgent()
    }

    return nil
}

func (c *AppsV1Client) Deployments(namespace string) DeploymentInterface {
    return newDeployments(c, namespace)
}

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/deployment.go
// deployments 实现了 DeploymentInterface 接口
type deployments struct {
    client rest.Interface
    ns     string
}

// newDeployments 实例化 deployments 对象
func newDeployments(c *AppsV1Client, namespace string) *deployments {
    return &deployments{
        client: c.RESTClient(),
        ns:     namespace,
    }
}

通过上面代码我们就可以很清晰的知道可以通过 clientset.AppsV1().Deployments("default")来获取一个 deployments 对象,然后该对象下面定义了 deployments 对象的 CRUD 操作,比如我们调用的 List() 函数:

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/deployment.go

func (c *deployments) List(opts metav1.ListOptions) (result *v1.DeploymentList, err error) {
    var timeout time.Duration
    if opts.TimeoutSeconds != nil {
        timeout = time.Duration(*opts.TimeoutSeconds) * time.Second
    }
    result = &v1.DeploymentList{}
    err = c.client.Get().
        Namespace(c.ns).
        Resource("deployments").
        VersionedParams(&opts, scheme.ParameterCodec).
        Timeout(timeout).
        Do().
        Into(result)
    return
}

从上面代码可以看出最终是通过 c.client 去发起的请求,也就是局部的 restClient 初始化的函数中通过 rest.RESTClientFor(&config) 创建的对象,也就是将 rest.Config 对象转换成一个 Restful 的 Client 对象用于网络操作:

// staging/src/k8s.io/client-go/rest/config.go

// RESTClientFor 返回一个满足客户端 Config 对象上的属性的 RESTClient 对象。
// 注意在初始化客户端的时候,RESTClient 可能需要一些可选的属性。
func RESTClientFor(config *Config) (*RESTClient, error) {
    if config.GroupVersion == nil {
        return nil, fmt.Errorf("GroupVersion is required when initializing a RESTClient")
    }
    if config.NegotiatedSerializer == nil {
        return nil, fmt.Errorf("NegotiatedSerializer is required when initializing a RESTClient")
    }
    qps := config.QPS
    if config.QPS == 0.0 {
        qps = DefaultQPS
    }
    burst := config.Burst
    if config.Burst == 0 {
        burst = DefaultBurst
    }

    baseURL, versionedAPIPath, err := defaultServerUrlFor(config)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    transport, err := TransportFor(config)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    // 初始化一个 HTTP Client 对象
    var httpClient *http.Client
    if transport != http.DefaultTransport {
        httpClient = &http.Client{Transport: transport}
        if config.Timeout > 0 {
            httpClient.Timeout = config.Timeout
        }
    }

    return NewRESTClient(baseURL, versionedAPIPath, config.ContentConfig, qps, burst, config.RateLimiter, httpClient)
}

到这里我们就知道了 Clientset 是基于 RESTClient 的,RESTClient 是底层的用于网络请求的对象,可以直接通过 RESTClient 提供的 RESTful 方法如 Get()、Put()、Post()、Delete() 等和 APIServer 进行交互

  • 同时支持 JSON 和 protobuf 两种序列化方式

  • 支持所有原生资源

当 初始化 RESTClient 过后就可以发起网络请求了,比如对于 Deployments 的 List 操作:

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/deployment.go
func (c *deployments) List(ctx context.Context, opts metav1.ListOptions) (result *v1.DeploymentList, err error) {
    var timeout time.Duration
    if opts.TimeoutSeconds != nil {
        timeout = time.Duration(*opts.TimeoutSeconds) * time.Second
    }
    result = &v1.DeploymentList{}
    // 调用 RestClient 发起真正的网络请求
    err = c.client.Get().
        Namespace(c.ns).
        Resource("deployments").
        VersionedParams(&opts, scheme.ParameterCodec).
        Timeout(timeout).
        Do(ctx).
        Into(result)
    return
}

上面通过调用 RestClient 发起网络请求,真正发起网络请求的代码如下所示:

// staging/src/k8s.io/client-go/kubernetes/typed/apps/v1/deployment.go
func (c *deployments) List(ctx context.Context, opts metav1.ListOptions) (result *v1.DeploymentList, err error) {
    var timeout time.Duration
    if opts.TimeoutSeconds != nil {
        timeout = time.Duration(*opts.TimeoutSeconds) * time.Second
    }
    result = &v1.DeploymentList{}
    // 调用 RestClient 发起真正的网络请求
    err = c.client.Get().
        Namespace(c.ns).
        Resource("deployments").
        VersionedParams(&opts, scheme.ParameterCodec).
        Timeout(timeout).
        Do(ctx).
        Into(result)
    return
}
上面通过调用 RestClient 发起网络请求,真正发起网络请求的代码如下所示:

// staging/src/k8s.io/client-go/rest/request.go
// request connects to the server and invokes the provided function when a server response is
// received. It handles retry behavior and up front validation of requests. It will invoke
// fn at most once. It will return an error if a problem occurred prior to connecting to the
// server - the provided function is responsible for handling server errors.
func (r *Request) request(ctx context.Context, fn func(*http.Request, *http.Response)) error {
    //Metrics for total request latency
    start := time.Now()
    defer func() {
        metrics.RequestLatency.Observe(r.verb, r.finalURLTemplate(), time.Since(start))
    }()

    if r.err != nil {
        klog.V(4).Infof("Error in request: %v", r.err)
        return r.err
    }

    if err := r.requestPreflightCheck(); err != nil {
        return err
    }
    // 初始化网络客户端
    client := r.c.Client
    if client == nil {
        client = http.DefaultClient
    }

    // Throttle the first try before setting up the timeout configured on the
    // client. We don't want a throttled client to return timeouts to callers
    // before it makes a single request.
    if err := r.tryThrottle(ctx); err != nil {
        return err
    }
    // 超时处理
    if r.timeout > 0 {
        var cancel context.CancelFunc
        ctx, cancel = context.WithTimeout(ctx, r.timeout)
        defer cancel()
    }

    // 重试机制,最多重试10次
    maxRetries := 10
    retries := 0
    for {

        url := r.URL().String()
        // 构造请求对象
        req, err := http.NewRequest(r.verb, url, r.body)
        if err != nil {
            return err
        }
        req = req.WithContext(ctx)
        req.Header = r.headers

        r.backoff.Sleep(r.backoff.CalculateBackoff(r.URL()))
        if retries > 0 {
            // We are retrying the request that we already send to apiserver
            // at least once before.
            // This request should also be throttled with the client-internal rate limiter.
            if err := r.tryThrottle(ctx); err != nil {
                return err
            }
        }
        // 发起网络调用
        resp, err := client.Do(req)
        updateURLMetrics(r, resp, err)
        if err != nil {
            r.backoff.UpdateBackoff(r.URL(), err, 0)
        } else {
            r.backoff.UpdateBackoff(r.URL(), err, resp.StatusCode)
        }
        if err != nil {
            // "Connection reset by peer" or "apiserver is shutting down" are usually a transient errors.
            // Thus in case of "GET" operations, we simply retry it.
            // We are not automatically retrying "write" operations, as
            // they are not idempotent.
            if r.verb != "GET" {
                return err
            }
            // For connection errors and apiserver shutdown errors retry.
            if net.IsConnectionReset(err) || net.IsProbableEOF(err) {
                // For the purpose of retry, we set the artificial "retry-after" response.
                // TODO: Should we clean the original response if it exists?
                resp = &http.Response{
                    StatusCode: http.StatusInternalServerError,
                    Header:     http.Header{"Retry-After": []string{"1"}},
                    Body:       ioutil.NopCloser(bytes.NewReader([]byte{})),
                }
            } else {
                return err
            }
        }

        done := func() bool {
            // Ensure the response body is fully read and closed
            // before we reconnect, so that we reuse the same TCP
            // connection.
            defer func() {
                const maxBodySlurpSize = 2 << 10
                if resp.ContentLength <= maxBodySlurpSize {
                    io.Copy(ioutil.Discard, &io.LimitedReader{R: resp.Body, N: maxBodySlurpSize})
                }
                resp.Body.Close()
            }()

            retries++
            if seconds, wait := checkWait(resp); wait && retries < maxRetries {
                if seeker, ok := r.body.(io.Seeker); ok && r.body != nil {
                    _, err := seeker.Seek(0, 0)
                    if err != nil {
                        klog.V(4).Infof("Could not retry request, can't Seek() back to beginning of body for %T", r.body)
                        fn(req, resp)
                        return true
                    }
                }

                klog.V(4).Infof("Got a Retry-After %ds response for attempt %d to %v", seconds, retries, url)
                r.backoff.Sleep(time.Duration(seconds) * time.Second)
                return false
            }
            // 将req和resp回调
            fn(req, resp)
            return true
        }()
        if done {
            return nil
        }
    }
}

到这里就完成了一次完整的网络请求。

其实 Clientset 对象也就是将 rest.Config 封装成了一个 http.Client 对象而已,最终还是利用 golang 中的 http 库来执行一个正常的网络请求而已。

标签:return,err,nil,client,使用,go,config,clientset
From: https://www.cnblogs.com/geraldkohn/p/17017875.html

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