关于云计算:Kubernetes官方java客户端之四内部应用

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

本文是《Kubernetes 官网 java 客户端》系列的第四篇，以下提到的 java 客户端都是指 client-jar.jar；
前文《Kubernetes 官网 java 客户端之三：内部利用》中，咱们开发了一个名为 OutsideclusterApplication 的 SpringBoot 利用，该利用并未部署在 K8S 环境，而是近程拜访 K8S 环境外部的 API Server，整体构造如下：

除了前文中部署在内部的形式，还有一种常见场景：应用 java 客户端的利用本身也部署在 K8S 环境中，如下图所示，名为 DemoApplication 的 SpringBoot 利用部署在 K8S 环境内，调用 java 客户端库的 API 对 K8S 进行各种操作，整体构造如下：

本文的内容就是开发上图中名为 DemoApplication 的利用，并且部署在 K8S 环境中进行验证；

前文《Kubernetes 官网 java 客户端之三：内部利用》的实战是一次惯例的 SpringBoot 利用开发，本文的实战和前文略有不同，您须要对以下知识点有所理解：

SpringBoot 制作成 docker 镜像，首选官网举荐的形式，参考《体验 SpringBoot(2.3)利用制作 Docker 镜像 (官网计划)》、《详解 SpringBoot(2.3) 利用制作 Docker 镜像(官网计划)》
SpringBoot 利用在 K8S 环境下的探针技术，参考《把握 SpringBoot-2.3 的容器探针：根底篇》、《把握 SpringBoot-2.3 的容器探针：深刻篇》、《把握 SpringBoot-2.3 的容器探针：实战篇》

如果您不想编码，能够在 GitHub 下载所有源码，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blo…：

名称	链接	备注
我的项目主页	https://github.com/zq2599/blo…	该我的项目在 GitHub 上的主页
git 仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blo…	该我的项目源码的仓库地址，https 协定
git 仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该我的项目源码的仓库地址，ssh 协定

这个 git 我的项目中有多个文件夹，本章的利用在 kubernetesclient 文件夹下，如下图红框所示：

关上《Kubernetes 官网 java 客户端：筹备》中创立的的 kubernetesclient 工程，在外面创立子工程，名为 helloworld，这是个 SpringBoot 工程，pom.xml 内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <parent>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <artifactId>kubernetesclient</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>

    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>helloworld</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>helloworld</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>io.kubernetes</groupId>
            <artifactId>client-java</artifactId>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.3.0.RELEASE</version>
                <!-- 该配置会在 jar 中减少 layer 形容文件，以及提取 layer 的工具 -->
                <configuration>
                    <layers>
                        <enabled>true</enabled>
                    </layers>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

编写 java 代码，创立 DemoApplication.java，这里为了简略起见，将疏导类和 web controller 的代码都写在 DemoApplication 类中：

package com.bolingcavalry.demo;

import com.google.gson.Gson;
import io.kubernetes.client.openapi.ApiClient;
import io.kubernetes.client.openapi.Configuration;
import io.kubernetes.client.openapi.apis.CoreV1Api;
import io.kubernetes.client.openapi.models.V1PodList;
import io.kubernetes.client.util.Config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

@SpringBootApplication
@RestController
@Slf4j
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

    @RequestMapping(value = "/hello")
    public List<String> hello() throws Exception {ApiClient client = Config.defaultClient();
        Configuration.setDefaultApiClient(client);

        CoreV1Api api = new CoreV1Api();

        // 调用客户端 API 获得所有 pod 信息
        V1PodList v1PodList = api.listPodForAllNamespaces(null, null, null, null, null, null, null, null, null);

        // 应用 Gson 将汇合对象序列化成 JSON，在日志中打印进去
        log.info("pod info \n{}", new Gson().toJson(v1PodList));

        return v1PodList
                .getItems()
                .stream()
                .map(value ->
                        value.getMetadata().getNamespace()
                        + ":"
                        + value.getMetadata().getName())
                .collect(Collectors.toList());
    }
}

还记得《Kubernetes 官网 java 客户端之二：序列化和反序列化问题》提到的序列化问题吗？上述代码中，log.info 那段代码里对 V1PodList 执行序列化的是 Gson，并且 hello 办法返回的也不是 V1PodList 实例，而是新做的一个 List 实例，这样做是因为 jackson 对 V1PodList 做序列化会导致异样，这里要防止 jackson 参加序列化操作；
利用的代码曾经写完，接下来是镜像制作用到的 Dockerfile 文件，该文件和方才创立的 pom.xml 文件在同一个目录下(即子工程 helloworld 的文件夹下)，Dockerfile 文件内容如下：

# 指定根底镜像，这是分阶段构建的后期阶段
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch as builder
# 执行工作目录
WORKDIR application
# 配置参数
ARG JAR_FILE=target/*.jar
# 将编译构建失去的 jar 文件复制到镜像空间中
COPY ${JAR_FILE} application.jar
# 通过工具 spring-boot-jarmode-layertools 从 application.jar 中提取拆分后的构建后果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

# 正式构建镜像
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch
WORKDIR application
# 前一阶段从 jar 中提取除了多个文件，这里别离执行 COPY 命令复制到镜像空间中，每次 COPY 都是一个 layer
COPY --from=builder application/dependencies/ ./
COPY --from=builder application/spring-boot-loader/ ./
COPY --from=builder application/snapshot-dependencies/ ./
COPY --from=builder application/application/ ./
ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

在子工程 pom.xml 文件所在目录执行以下命令实现编译构建：

mvn clean package -U -DskipTests

接下来要制作镜像文件了，请确保以后电脑曾经装置并运行了 docker，另外构建 docker 镜像的操作 我仅在 macOS 和 Linux 操作系统下执行胜利 ，在 Windows 环境是否胜利请自行尝试；
在 Dockerfile 所在目录执行以下命令即可创立 docker 镜像文件：

docker build -t 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT .

上述命令执行胜利后，镜像文件还只是在本机的 docker 仓库中，请搁置到 K8S 环境能够拜访的中央，我这里是在内网部署了镜像仓库 Harbor，执行以下命令即可从本地仓库推送到 Harbor(可能须要先登录，与 Harbor 的设置无关)：

镜像筹备实现，接下来就是在 K8S 环境部署了，在 K8S 环境创立名为 helloworld.yaml 的文件，内容如下，可见 deployment 和 service 都配置好了，另外请留神 serviceAccountName 属性的值为 kubernates-client-service-account，此 serviceAccountName 是在《Kubernetes 官网 java 客户端之一：筹备》一文中创立好的 RBAC 资源，令咱们开发的 helloworld 利用有权限申请 API Server：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld
  namespace : kubernetesclient
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 8080
      nodePort: 30100
  selector:
    name: helloworld
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  namespace : kubernetesclient
  name: helloworld
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        name: helloworld
    spec:
      serviceAccountName: kubernates-client-service-account
      containers:
        - name: helloworld
          image: 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT
          tty: true
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /actuator/health/liveness
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 5
            failureThreshold: 10
            timeoutSeconds: 10
            periodSeconds: 5
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /actuator/health/readiness
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 5
            timeoutSeconds: 10
            periodSeconds: 5
          ports:
            - containerPort: 8080
          resources:
            requests:
              memory: "512Mi"
              cpu: "100m"
            limits:
              memory: "1Gi"
              cpu: "1000m"

helloworld.yaml 所在目录执行命令：kubectl apply -f helloworld.yaml

我这边，上图中的 Pod 所在宿主机 IP 地址是 192.168.50.135，因而用浏览器拜访 http://192.168.50.135:30100/hello，如下图，可见以后 K8S 环境下所有 Pod 名称都返回了：

至此，SpringBoot 利用通过 K8S 官网 java 客户端，胜利获取了本身所在 K8S 环境的信息，通过前文和本章，咱们对 K8S 官网 java 客户端曾经有了根本的意识，接下来的实战会开启这个客户端更丰盛的能力；

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