kubebuilder初体验：感受编程乐趣。

摘要

欢迎来访我的GitHub，里面有我心血的结晶。Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等应有尽有，还有系列产品文章，让你轻松掌握kubebuilder实战。快来看看吧！

正文

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內容：全部原创文章内容筛选及配套设施源代码，涉及到Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

系列产品文章内容连接

kubebuilder实战演练之一：准备工作
kubebuilder实战演练之二：第一次感受kubebuilder
kubebuilder实战演练之三：基本知识快评
kubebuilder实战演练之四：operator要求表明和设计方案
kubebuilder实战演练之五：operator编号
kubebuilder实战演练之六：搭建布署运作
kubebuilder实战演练之七：webhook
kubebuilder实战演练之八：知识要点随记

这篇概述

文中是《kubebuilder实战》系列产品的第二篇，前文将kubebuilder自然环境提前准备结束，今日我们在这里自然环境建立CRD和Controller，再部署到kubernetes自然环境而且认证是不是起效，全篇文章由下面这些内容构成：

建立API(CRD和Controller)
搭建和布署CRD
编译程序和运作controller
建立CRD相匹配的案例
删掉案例并终止controller
将controller制做成docker镜像系统
卸载掉和清除

建立helloworld新项目

实行下列指令，建立helloworld新项目：

mkdir -p $GOPATH/src/helloworld
cd $GOPATH/src/helloworld
kubebuilder init --domain com.bolingcavalry

控制面板輸出相近以下几点：

[root@kubebuilder helloworld]# kubebuilder init --domain com.bolingcavalry
Writing scaffold for you to edit...
Get controller runtime:
$ go get sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0
Update go.mod:
$ go mod tidy
Running make:
$ make
/root/gopath/bin/controller-gen object:headerFile="hack/boilerplate.go.txt" paths="./..."
go fmt ./...
go vet ./...
go build -o bin/manager main.go
Next: define a resource with:
$ kubebuilder create api

等候数分钟后建立进行，在$GOPATH/src/helloworld文件目录下增加以下几点，由此可见这也是个规范的go module工程项目：

[root@kubebuilder ~]# tree $GOPATH/src/helloworld
/root/gopath/src/helloworld
├── bin
│   └── manager
├── config
│   ├── certmanager
│   │   ├── certificate.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── kustomizeconfig.yaml
│   ├── default
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── manager_auth_proxy_patch.yaml
│   │   ├── manager_webhook_patch.yaml
│   │   └── webhookcainjection_patch.yaml
│   ├── manager
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── manager.yaml
│   ├── prometheus
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── monitor.yaml
│   ├── rbac
│   │   ├── auth_proxy_client_clusterrole.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role_binding.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role.yaml
│   │   ├── auth_proxy_service.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── leader_election_role_binding.yaml
│   │   ├── leader_election_role.yaml
│   │   └── role_binding.yaml
│   └── webhook
│       ├── kustomization.yaml
│       ├── kustomizeconfig.yaml
│       └── service.yaml
├── Dockerfile
├── go.mod
├── go.sum
├── hack
│   └── boilerplate.go.txt
├── main.go
├── Makefile
└── PROJECT

9 directories, 30 files

建立API(CRD和Controller)

下面要建立資源有关的具体内容了，group/version/kind这三一部分能够明确資源的唯一真实身份，指令以下：

cd $GOPATH/src/helloworld
kubebuilder create api \
--group webapp \
--version v1 \
--kind Guestbook

控制面板会提示是不是建立資源(Create Resource [y/n])，键入y
下面控制面板会提示是不是建立控制板(Create Controller [y/n])，键入y
kubebuilder会依据上述指令增加好几个文档，如下图白框所显示：

在这里插入图片描述

搭建和布署CRD

kubebuilder给予的Makefile将搭建和部署安排大幅简单化，实行下列指令会将全新搭建的CRD布署在kubernetes上：

cd $GOPATH/src/helloworld
make install

控制面板輸出以下內容，提醒布署取得成功：

[root@kubebuilder helloworld]# make install
/root/gopath/bin/controller-gen "crd:trivialVersions=true" rbac:roleName=manager-role webhook paths="./..." output:crd:artifacts:config=config/crd/bases
kustomize build config/crd | kubectl apply -f -
Warning: apiextensions.k8s.io/v1beta1 CustomResourceDefinition is deprecated in v1.16 , unavailable in v1.22 ; use apiextensions.k8s.io/v1 CustomResourceDefinition
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/guestbooks.webapp.com.bolingcavalry created

编译程序和运作controller

kubebuilder自动生成的controller源代码详细地址是：$GOPATH/src/helloworld/controllers/guestbook_controller.go ，內容以下：

package controllers

import (
	"context"

	"github.com/go-logr/logr"
	"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime"
	ctrl "sigs.k8s.io/controller-runtime"
	"sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/client"

	webappv1 "helloworld/api/v1"
)

// GuestbookReconciler reconciles a Guestbook object
type GuestbookReconciler struct {
	client.Client
	Log    logr.Logger
	Scheme *runtime.Scheme
}

//  kubebuilder:rbac:groups=webapp.com.bolingcavalry,resources=guestbooks,verbs=get;list;watch;create;update;patch;delete
//  kubebuilder:rbac:groups=webapp.com.bolingcavalry,resources=guestbooks/status,verbs=get;update;patch

func (r *GuestbookReconciler) Reconcile(req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {
	_ = context.Background()
	_ = r.Log.WithValues("guestbook", req.NamespacedName)

	// your logic here

	return ctrl.Result{}, nil
}

func (r *GuestbookReconciler) SetupWithManager(mgr ctrl.Manager) error {
	return ctrl.NewControllerManagedBy(mgr).
		For(&webappv1.Guestbook{}).
		Complete(r)
}

文中以感受基本上步骤为主导，不深入分析源代码，因此对以上的编码仅做少许改动，用以认证是不是能起效，修改如下图白框所显示：

在这里插入图片描述

实行下列指令，会编译程序并运行刚刚改动的controller：

cd $GOPATH/src/helloworld
make run

这时控制面板輸出以下几点，这儿要留意，controller是在kubebuilder电脑运作的，一旦应用Ctrl c终断控制面板，便会造成 controller终止：

[root@kubebuilder helloworld]# make run
/root/gopath/bin/controller-gen object:headerFile="hack/boilerplate.go.txt" paths="./..."
go fmt ./...
go vet ./...
/root/gopath/bin/controller-gen "crd:trivialVersions=true" rbac:roleName=manager-role webhook paths="./..." output:crd:artifacts:config=config/crd/bases
go run ./main.go
2021-01-23T20:58:35.107 0800	INFO	controller-runtime.metrics	metrics server is starting to listen	{"addr": ":8080"}
2021-01-23T20:58:35.108 0800	INFO	setup	starting manager
2021-01-23T20:58:35.108 0800	INFO	controller-runtime.manager	starting metrics server	{"path": "/metrics"}
2021-01-23T20:58:35.108 0800	INFO	controller-runtime.controller	Starting EventSource	{"controller": "guestbook", "source": "kind source: /, Kind="}
2021-01-23T20:58:35.208 0800	INFO	controller-runtime.controller	Starting Controller	{"controller": "guestbook"}
2021-01-23T20:58:35.209 0800	INFO	controller-runtime.controller	Starting workers	{"controller": "guestbook", "worker count": 1}

建立Guestbook资源的案例

如今kubernetes早已实施了Guestbook种类的CRD，并且相应的controller也已已经运作中，能够试着建立Guestbook种类的案例了(等同于拥有pod的界定后，才能够建立pod)；
kubebuilder早已全自动建立了一个种类的布署文档：$GOPATH/src/helloworld/config/samples/webapp_v1_guestbook.yaml ，內容以下，非常简单，下面我们就用这一文档来建立Guestbook案例：

apiVersion: webapp.com.bolingcavalry/v1
kind: Guestbook
metadata:
  name: guestbook-sample
spec:
  # Add fields here
  foo: bar

再次开启一个控制面板，登陆kubebuilder电脑上，实行下列指令就可以建立Guestbook种类的案例：

cd $GOPATH/src/helloworld
kubectl apply -f config/samples/

以下所显示，控制面板提醒資源建立取得成功：

[root@kubebuilder helloworld]# kubectl apply -f config/samples/
guestbook.webapp.com.bolingcavalry/guestbook-sample created

用kubectl get指令能够见到案例早已建立：

[root@kubebuilder helloworld]# kubectl get Guestbook
NAME               AGE
guestbook-sample   112s

用指令kubectl edit Guestbook guestbook-sample编写该案例，改动的內容如下图白框所显示：

在这里插入图片描述
7. 这时去controller所属控制面板，能够见到增加和更改的操作方法都是有日志輸出，我们增加的日志都是在里边，编码启用栈一目了然：

2021-01-24T09:51:50.418 0800	INFO	controllers.Guestbook	1. default/guestbook-sample
2021-01-24T09:51:50.418 0800	INFO	controllers.Guestbook	2. goroutine 188 [running]:
runtime/debug.Stack(0xc0002a1808, 0xc0002fc600, 0x1b)
	/root/go/src/runtime/debug/stack.go:24  0x9f
helloworld/controllers.(*GuestbookReconciler).Reconcile(0xc0003c9dd0, 0xc0002d02f9, 0x7, 0xc0002d02e0, 0x10, 0x12f449647b, 0xc000456f30, 0xc000456ea8, 0xc000456ea0)
	/root/gopath/src/helloworld/controllers/guestbook_controller.go:49  0x1a9
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).reconcileHandler(0xc00022a480, 0x1430e00, 0xc0003e7560, 0x0)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:256  0x166
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).processNextWorkItem(0xc00022a480, 0xc000469600)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:232  0xb0
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).worker(0xc00022a480)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:211  0x2b
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.JitterUntil.func1(0xc000292980)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:152  0x5f
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.JitterUntil(0xc000292980, 0x3b9aca00, 0x0, 0x1609101, 0xc000102480)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:153  0x105
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.Until(0xc000292980, 0x3b9aca00, 0xc000102480)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:88  0x4d
created by sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).Start.func1
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:193  0x32d

2021-01-24T09:51:50.418 0800	DEBUG	controller-runtime.controller	Successfully Reconciled	{"controller": "guestbook", "request": "default/guestbook-sample"}


2021-01-24T09:52:33.632 0800	INFO	controllers.Guestbook	1. default/guestbook-sample
2021-01-24T09:52:33.633 0800	INFO	controllers.Guestbook	2. goroutine 188 [running]:
runtime/debug.Stack(0xc0002a1808, 0xc0003fa5e0, 0x1b)
	/root/go/src/runtime/debug/stack.go:24  0x9f
helloworld/controllers.(*GuestbookReconciler).Reconcile(0xc0003c9dd0, 0xc0002d02f9, 0x7, 0xc0002d02e0, 0x10, 0x1d0410fe42, 0xc000456f30, 0xc000456ea8, 0xc000456ea0)
	/root/gopath/src/helloworld/controllers/guestbook_controller.go:49  0x1a9
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).reconcileHandler(0xc00022a480, 0x1430e00, 0xc0003d24c0, 0x0)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:256  0x166
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).processNextWorkItem(0xc00022a480, 0xc000469600)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:232  0xb0
sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).worker(0xc00022a480)
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:211  0x2b
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.JitterUntil.func1(0xc000292980)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:152  0x5f
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.JitterUntil(0xc000292980, 0x3b9aca00, 0x0, 0x1609101, 0xc000102480)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:153  0x105
k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait.Until(0xc000292980, 0x3b9aca00, 0xc000102480)
	/root/gopath/pkg/mod/k8s.io/apimachinery@v0.17.2/pkg/util/wait/wait.go:88  0x4d
created by sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/internal/controller.(*Controller).Start.func1
	/root/gopath/pkg/mod/sigs.k8s.io/controller-runtime@v0.5.0/pkg/internal/controller/controller.go:193  0x32d

2021-01-24T09:52:33.633 0800	DEBUG	controller-runtime.controller	Successfully Reconciled	{"controller": "guestbook", "request": "default/guestbook-sample"}

删掉案例并终止controller

不会再必须Guestbook案例的情况下，实行下列指令就可以删掉：

cd $GOPATH/src/helloworld
kubectl delete -f config/samples/

不会再必须controller的情况下，去它的控制面板应用Ctrl c终断就可以；

将controller制做成docker镜像系统

到此，我们早已体会过去了kubebuilder的基本要素，但是具体工作环境中controller一般都是会运作在kubernetes自然环境内，像上边这类运作在kubernetes以外的形式就有问题了，我们来试一下将其制成docker镜像系统随后在kubernetes自然环境运作；
这儿有一个规定，便是您要有一个kubernetes能够浏览的镜像系统库房，比如局域网络内的Harbor，或是公共性的hub.docker.com，我这为了更好地实际操作便捷挑选了hub.docker.com，应用它的先决条件是有着hub.docker.com的注册新账号；
在kubebuilder电脑，开启一个控制面板，实行docker login指令登陆，依据提醒键入hub.docker.com的账号和登陆密码，那样就可以在当今操纵台子上实行docker push指令将镜像系统消息推送到hub.docker.com上（这一平台的互联网很差，很有可能要登陆好几回才能够取得成功）；
实行下列指令搭建docker镜像系统并推荐到hub.docker.com，镜像系统名叫bolingcavalry/guestbook:002：

cd $GOPATH/src/helloworld
make docker-build docker-push IMG=bolingcavalry/guestbook:002

hub.docker.com的互联网情况并不是一般的差，kubebuilder电脑的docker一定要设定镜像系统加快，以上指令假如遭受请求超时不成功，请再试几回，除此之外，搭建全过程中还会继续免费下载众多go控制模块的依靠，也必须您耐心等待，也比较容易碰到网络问题，必须数次再试，因此，最好应用局域网络内构建的Habor服务项目；
最后，指令运行取得成功后輸出以下：

[root@kubebuilder helloworld]# make docker-build docker-push IMG=bolingcavalry/guestbook:002
/root/gopath/bin/controller-gen object:headerFile="hack/boilerplate.go.txt" paths="./..."
go fmt ./...
go vet ./...
/root/gopath/bin/controller-gen "crd:trivialVersions=true" rbac:roleName=manager-role webhook paths="./..." output:crd:artifacts:config=config/crd/bases
go test ./... -coverprofile cover.out
?   	helloworld	[no test files]
?   	helloworld/api/v1	[no test files]
ok  	helloworld/controllers	8.604s	coverage: 0.0% of statements
docker build . -t bolingcavalry/guestbook:002
Sending build context to Docker daemon  40.27MB
Step 1/14 : FROM golang:1.13 as builder
 ---> d6f3656320fe
Step 2/14 : WORKDIR /workspace
 ---> Using cache
 ---> 83d05ead1041
Step 3/14 : COPY go.mod go.mod
 ---> Using cache
 ---> ae3e15a529f4
Step 4/14 : COPY go.sum go.sum
 ---> Using cache
 ---> 082223532ccc
Step 5/14 : RUN go mod download
 ---> Using cache
 ---> bcdcfa1d65ca
Step 6/14 : COPY main.go main.go
 ---> Using cache
 ---> 81d6a629ca98
Step 7/14 : COPY api/ api/
 ---> Using cache
 ---> 75f99b174e97
Step 8/14 : COPY controllers/ controllers/
 ---> b130d9f47903
Step 9/14 : RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GO111MODULE=on go build -a -o manager main.go
 ---> Running in 768880aca19f
Removing intermediate container 768880aca19f
 ---> bb4a494d3b43
Step 10/14 : FROM gcr.io/distroless/static:nonroot
 ---> 947e6f3ed7c1
Step 11/14 : WORKDIR /
 ---> Using cache
 ---> 22cc43cef8fb
Step 12/14 : COPY --from=builder /workspace/manager .
 ---> 2137778f22c0
Step 13/14 : USER nonroot:nonroot
 ---> Running in 18295673073d
Removing intermediate container 18295673073d
 ---> f7545379ab1f
Step 14/14 : ENTRYPOINT ["/manager"]
 ---> Running in 550c47dd61dc
Removing intermediate container 550c47dd61dc
 ---> 31cb31a6b03f
Successfully built 31cb31a6b03f
Successfully tagged bolingcavalry/guestbook:002
docker push bolingcavalry/guestbook:002
The push refers to repository [docker.io/bolingcavalry/guestbook]
99035107a955: Pushed 
728501c5607d: Layer already exists 
002: digest: sha256:54f8ec88511cce5b04c5d65cc15e0f7a7b4a8afb6b235904a638bff79e3c5784 size: 739

去hub.docker.com网站看一下，如下图，新镜像系统早已提交，那样只需一切设备只需能上网就能pull此镜像系统到本地运用了：

在这里插入图片描述
8. 镜像系统准备好以后，实行下列指令就可以在kubernetes自然环境布署controller：

cd $GOPATH/src/helloworld
make deploy IMG=bolingcavalry/guestbook:002

控制面板会提醒各种資源被建立（rbac占多数）：

[root@kubebuilder ~]# cd $GOPATH/src/helloworld
[root@kubebuilder helloworld]# make deploy IMG=bolingcavalry/guestbook:002
/root/gopath/bin/controller-gen "crd:trivialVersions=true" rbac:roleName=manager-role webhook paths="./..." output:crd:artifacts:config=config/crd/bases
cd config/manager && kustomize edit set image controller=bolingcavalry/guestbook:002
kustomize build config/default | kubectl apply -f -
namespace/helloworld-system created
Warning: apiextensions.k8s.io/v1beta1 CustomResourceDefinition is deprecated in v1.16 , unavailable in v1.22 ; use apiextensions.k8s.io/v1 CustomResourceDefinition
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/guestbooks.webapp.com.bolingcavalry configured
role.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-leader-election-role created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-manager-role created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-proxy-role created
Warning: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 ClusterRole is deprecated in v1.17 , unavailable in v1.22 ; use rbac.authorization.k8s.io/v1 ClusterRole
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-metrics-reader created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-leader-election-rolebinding created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-manager-rolebinding created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/helloworld-proxy-rolebinding created
service/helloworld-controller-manager-metrics-service created
deployment.apps/helloworld-controller-manager created

这时去看看kubernetes自然环境的pod，发觉的确早已增加了controller，如下图白框：

在这里插入图片描述

11.仔细的您应当会发觉图中黄框中表明这一pod事实上有两个器皿，用kubectl describe指令仔细观看，分别是kube-rbac-proxy和manager，如下图：

在这里插入图片描述
11. 因为有两个器皿，那麼查询日志时就需要特定在其中一个了，我们的controller相匹配的是manager器皿，因而查询日志的指令是：

kubectl logs -f \
helloworld-controller-manager-689d4b6f5b-h9pzg \
-n helloworld-system \
-c manager

再度建立Guestbook资源的案例，依然是kubectl apply -f config/samples/指令，再去看看manager器皿的日志，由此可见我们改动的信息早已打印出出来：

在这里插入图片描述

卸载掉和清除

感受结束后，假如想把前边建立的自然资源和CRD所有处理掉，能够实行下列指令：

cd $GOPATH/src/helloworld
make uninstall

到此，根据kubebuilder建立Operator有关网络资源的基本上步骤，我们早已感受过一遍了，这篇以了解专用工具和步骤为主导，仍未感受到Operator实际性的强悍作用，这种都已非后来的章节目录吧，我们逐渐加强学习实践活动；

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