关于云计算:Kubernetes官方java客户端之五proto基本操作

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https://github.com/zq2599/blog_demos

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》系列的第五篇，以下提到的 java 客户端 都是指 client-jar.jar；
通过后面四篇文章的筹备和尝试，咱们对 java 客户端有了初步理解，也胜利运行了 hello world，接下来要做的是持续深刻学习和实际，把握这门利器；

java 客户端的基本功能并不简单，就是以何种伎俩发动对 K8S 资源的增删改查申请，把握以下两个主脉络即可：

proto 主线 ：用 K8S 官网的 protobuf 定义将各种资源生成 java 类，用大量 API 解决这些对象 (特点，API 极少，每个 API 都通用，解决所有类型的资源对象)；
openapi 主线 ：应用 openapi 工具，将所有资源都主动生成增删改查的 API(特点：API 极多，每个资源都有本身的 API)；

明天的文章咱们来学习和理解 proto 主线 ；

后面曾提到 proto 主线的特点是 API 极少，咱们来看看这些大量的 API 的源头：ProtoClient 类

如上图所示，ProtoClient 提供了增删改查接口，咱们能够用这些接口实现对 K8S 资源的操作；
有了接口，接下来要搞清楚参数怎么筹备，先看 create 办法的源码，看它须要什么样的参数：

如上图所示，create 办法的第一个参数就是 K8S 资源类 ，该类的个性是在泛型中束缚的，必须实现 com.google.protobuf.Message 的子接口；
这些入参 Message 的子类从哪里来呢？例如咱们要创立一个 NameSpace 的时候，是本人写一个 Message 子类？还是说哪里有现成的？接下来要做的就是搞清楚 K8S 资源类来自哪里？毕竟所有 K8S 资源的操作都要用上这些 java 类；
一起去 java 客户端 的源码寻找线索，这是父子构造的 maven 工程，在名为 client-java-proto 的子工程中，它的 README 文件给出了线索，地址是：https://github.com/kubernetes…，如下图：

上图红框中的操作向咱们揭示了整个过程：先去下载另一个 github 仓库，而后此仓库里有脚本 generate.sh，该脚本依据 protobuf 配置生成 java 类，这些 java 文件被搁置在 java/proto/src/main/java 目录下；
本文是学习 K8S 官网 java 客户端的文章，无关 K8S 的 protobuf 详情不在这里开展，只给出一段要害脚本供您参考，这是依据 proto 主动生成代码时执行的脚本，用于下载 protobuf 文件，地址：https://github.com/kubernetes…，如下图：

上图红框中的地址是：https://raw.githubusercontent…，内容如下，java 客户端中的 java 代码就是依据这些内容生成的：

联合后面的剖析，再回到 java 客户端源码的子工程 client-java-proto，能够找到 generate.sh 脚本生成的 V1.java，这个 java 文件外面有 V1 版本的所有 protobuf 对象，如下图：

上图红框中 Namespace 类是 GeneratedMessageV3 的子类，来看下 GeneratedMessageV3 的继承关系，如下图，该类实现了 Message 接口，满足 ProtoClient.create 办法对入参的泛型束缚：

ProtoClient 类提供的操作 K8S 资源的增删改查办法；
java 客户端的 client-java-proto 子工程内，有通过 K8S 官网 protobuf 生成的对象类，这些类就是 ProtoClient 的增删查用到的参数；
增删改查办法有了，波及的对象也有了，接下来能够实战了；

当初还不能马上写代码，还差最初一个筹备步骤： 确认 API 参数 ；

假如实战的内容是查问 kube-system 这个 namespace 上面的所有 pod 列表，那么 API 相干信息在哪获取：

关上 API 在线文档，我这里 K8S 版本是 1.15，地址是：https://v1-15.docs.kubernetes…
如下图，红框 1 是 pod 列表的接口文档，红框 2 显示了该 URL，有了这个 URL 咱们能够编码了：

在今后的操作中，所有资源都能够依据该文档找到对应的 API 信息，辅助咱们编码；
终于，能够开始实战了；

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 客户端之一：筹备》中创立的 kubernetesclient 工程，在外面新建子工程 protobufclient，其 pom.xml 内容如下，要留神的是 spring-boot-starter-json 曾经被排除，因而序列化工具会变为 Gson(本来默认是 jackson)：

<?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>protobufclient</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>protobufclient</name>
    <description>Demo project for protobuf client</description>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </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>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

新增 ProtobufApplication.java，这是新工程的疏导类，也有通过 ProtoClient 查问 pod 列表的代码：

package com.bolingcavalry.protobufclient;

import com.google.gson.GsonBuilder;
import io.kubernetes.client.ProtoClient;
import io.kubernetes.client.ProtoClient.ObjectOrStatus;
import io.kubernetes.client.openapi.ApiClient;
import io.kubernetes.client.proto.Meta;
import io.kubernetes.client.proto.V1.Namespace;
import io.kubernetes.client.proto.V1.PodList;
import io.kubernetes.client.util.ClientBuilder;
import io.kubernetes.client.util.KubeConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.io.FileReader;

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

    /**
     * 依据配置文件创立 ProtoClient 实例
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private ProtoClient buildProtoClient() throws Exception {
        // 寄存 K8S 的 config 文件的全门路
        String kubeConfigPath = "/Users/zhaoqin/temp/202007/05/config";
        // 以 config 作为入参创立的 client 对象，能够拜访到 K8S 的 API Server
        ApiClient client = ClientBuilder
                .kubeconfig(KubeConfig.loadKubeConfig(new FileReader(kubeConfigPath)))
                .build();

        // 创立操作类
        return new ProtoClient(client);
    }

    @RequestMapping(value = "/createnamespace/{namespace}", method = RequestMethod.GET)
    public ObjectOrStatus<Namespace> createnamespace(@PathVariable("namespace") String namespace) throws Exception {
        // 创立 namespace 资源对象
        Namespace namespaceObj =
                Namespace.newBuilder().setMetadata(Meta.ObjectMeta.newBuilder().setName(namespace).build()).build();

        // 通过 ProtoClient 的 create 接口在 K8S 创立 namespace
        ObjectOrStatus<Namespace> ns = buildProtoClient().create(namespaceObj, "/api/v1/namespaces", "v1", "Namespace");

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

        return ns;
    }

    @RequestMapping(value = "/pods/{namespace}", method = RequestMethod.GET)
    public ObjectOrStatus<PodList> pods(@PathVariable("namespace") String namespace) throws Exception {
        // 通过 ProtoClient 的 list 接口获取指定 namespace 下的 pod 列表
        ObjectOrStatus<PodList> pods = buildProtoClient().list(PodList.newBuilder(), "/api/v1/namespaces/" + namespace + "/pods");

        // 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 GsonBuilder().setPrettyPrinting().create().toJson(pods));

        return pods;
    }
}

上述代码展现了 ProtoClient 的 API 的用法，一个是获取 pod 列表，一个是创立 namespace；

确保 K8S 环境的 config 文件在本地能够拜访 (代码中 kubeConfigPath 变量的值)；
运行 ProtobufApplication；
先尝试获取 kube-system 这个 namespace 下的所有 pod 列表，在浏览器拜访：http://localhost:8080/pods/kube-system，响应如下图，红框中的 items_数组就是所有 pod 信息：

上图中的 items_ 数组，开展一个却 name 字段是 byte 数组，没方法看出实在内容：

借助 IDEA 的断点性能，能够看清上述 name_ 字段的内容，如下图：

再来试试创立 namespace 的性能，浏览器执行：http://localhost:8080/createnamespace/aaabbbccc，就会创立名为 aaabbbccc 的 namespace，并将 ProtoClient.create 的返回信息展示到浏览器上：

SSH 登录上 K8S 服务器，查看 namespace，如下图红框，能够见到新增的 namespace：

验证实现，基于 ProtoClient 的 API 和 K8S 官网的在线 API 文档，咱们能够轻松操作 K8S 环境；

ProtoClient 的短板其实在后面曾经提到了，如下图红框 4 所示，在线 API 文档中提到查问 pod 列表的时候能够输出一些参数（例如过滤条件），然而 ProtoClient 提供的 API 咱们也看过了，并不反对输出查问参数：

来看下 ProtoClient 申请 K8S Api service 的外围代码，如下图红框所示， 申请参数字段曾经写死 ，所以里面调用 ProtoClient 的 API 时基本没方法把参数传进来：

咱们能够参考上述代码本人写一段，把红框地位改为 API 文档中指定的参数，然而，这样仿佛稍微麻烦，还有更好的方法吗？

当然有，敬请期待下一篇，一起学习和实战 openapi 主线；

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正文完

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2021-01-07

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概览

两个次要脉络

proto 主线的外围类 ProtoClient

小结

实战前的筹备

源码下载

开始编码

验证

ProtoClient 的短板

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