【kubernets】——client-go库使用(k8s四种客户端介绍)

旧城等待， 2023-02-12 05:48 181阅读 0赞

### 一、前言 ###

client-go是一个调用kubernetes集群资源对象API的客户端，即通过client-go实现对kubernetes集群中资源对象（包括deployment、service、ingress、replicaSet、pod、namespace、node等）的增删改查等操作。大部分对kubernetes进行前置API封装的二次开发都通过client-go这个第三方包来实现。Kubernetes官方从2016年8月份开始，将Kubernetes资源操作相关的核心源码抽取出来，独立出来一个项目Client-go，作为官方提供的Go client。client-go支持RESTClient、ClientSet、DynamicClient、DiscoveryClient四种客户端与Kubernetes Api Server进行交互。

client-go官方文档：[https://github.com/kubernetes/client-go][https_github.com_kubernetes_client-go]

### 二、知识点 ###

**1、结构图**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDQ0OTMwMA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**2、package包的功能说明**

*  kubernetes： 访问 Kubernetes API的一系列的clientset
 *  discovery：通过Kubernetes API 进行服务发现
 *  dynamic：对任意Kubernetes对象执行通用操作的动态client
 *  transport：启动连接和鉴权auth
 *  tools/cache：controllers控制器

**3、Client客户端**

*  **RESTClient**：RESTClient是最基础的，相当于的底层基础结构，可以直接通过 是RESTClient提供的RESTful方法如Get()，Put()，Post()，Delete()进行交互
    
     *  同时支持Json 和 protobuf
     *  支持所有原生资源和CRDs
     *  但是，一般而言，为了更为优雅的处理，需要进一步封装，通过Clientset封装RESTClient，然后再对外提供接口和服务

*  **Clientset**：Clientset是调用Kubernetes资源对象最常用的client，可以操作所有的资源对象，包含RESTClient。需要指定Group、指定Version，然后根据Resource获取
    
     *  优雅的姿势是利用一个controller对象，再加上Informer
 *  **DynamicClient**：Dynamic client 是一种动态的 client，它能处理 kubernetes 所有的资源。不同于 clientset，dynamic client 返回的对象是一个 map\[string\]interface\{\}，如果一个 controller 中需要控制所有的 API，可以使用dynamic client，目前它在 garbage collector 和 namespace controller中被使用。
    
     *  只支持JSON
 *  **DiscoveryClient**

DiscoveryClient是发现客户端，主要用于发现Kubernetes API Server所支持的资源组、资源版本、资源信息。除此之外，还可以将这些信息存储到本地，用户本地缓存，以减轻对Kubernetes API Server访问的压力。  
kubectl的api-versions和api-resources命令输出也是通过DiscoversyClient实现的。

### 三、RESTClient客户端 ###

RESTClient是最基础的客户端，其它的客户端都是基于RESTClient实现的。RESTClient对HTTP Request进行了封装，实现了RESTFful风格的API，具有很高的灵活性，数据不依赖于方法和资源，因此RESTClient能够处理多种类型的调用，返回不同的数据格式。

案例：列出default命名空间的Pod

package main
    
    import (
     "context"
     "fmt"
     "log"
    
     coreV1 "k8s.io/api/core/v1"
     metaV1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
     "k8s.io/client-go/kubernetes/scheme"
     "k8s.io/client-go/rest"
     "k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
    )
    
    func main() {
     configPath := "etc/kube.conf"
     config, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", configPath)
     config.APIPath = "api"
     config.GroupVersion = &coreV1.SchemeGroupVersion
     config.NegotiatedSerializer = scheme.Codecs
    
     restClient, err := rest.RESTClientFor(config)
     if err != nil {
      log.Fatal(err)
     }
    
     result := &coreV1.PodList{}
     err = restClient.Get().Namespace("default").Resource("pods").VersionedParams(&metaV1.ListOptions{}, scheme.ParameterCodec).Do(context.TODO()).Into(result)
     if err != nil {
      log.Fatal(err)
     }
     for _, d := range result.Items {
      fmt.Printf("NameSpace:%v \t Name:%v \t Status:%+v\n", d.Namespace, d.Name, d.Status.Phase)
     }
    }

## ##

### 四、ClientSet客户端 ###

ClientSet是在RESTClient的基础上封装了对Resource和Version的管理方法。每一个Resource可以理解为一个客户端，而ClientSet是多个客户端的集合，每一个Resource和 Version都以函数的方式暴露出来。  
ClientSer仅能访问Kubernetes自身内置的资源，不能直接访问CRD自定义的资源。如果要想ClientSet访问CRD自定义资源，可通过client-gin代码生成器重新生成ClientSet。

package main
    
    import (
     "context"
     "fmt"
     "log"
    
     coreV1 "k8s.io/api/core/v1"
     metaV1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
     "k8s.io/client-go/kubernetes"
     "k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
    )
    
    func main() {
     configPath := "etc/kube.conf"
     config, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", configPath)
     if err != nil {
      log.Fatal(err)
     }
    
     clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config)
     if err != nil {
      log.Fatal(err)
     }
    
     //获取nodes
     podClient := clientset.CoreV1().Pods(coreV1.NamespaceDefault)
    
     list, err := podClient.List(context.TODO(), metaV1.ListOptions{})
    
     if err != err {
      log.Fatal(err)
     }
    
     for _, pod := range list.Items {
      fmt.Printf("NameSpace:%v \t Name:%v \t Status:%+v\n", pod.Name, pod.Namespace, pod.Status.Phase)
     }
    }

### 五、DynamicClient客户端 ###

DynamicClient是一个动态客户端，可以对任意Kubernetes资源进行RESTFful操作，包括CRD自定义资源。DynamicClient与ClientSet操作类似，同样是封装了RESTClient。DynamicClient与ClientSet最大的不同就是，ClientSet仅能访问Kubernetes自带的资源，不能直接访问CRD自定义资源。ClientSet需要预先实现没种Resource和Version的操作，期内部的数据都是结构化数据。而DynamicClient内部实现了Unstructured，用于处理非结构化数据结构，这是能够处理CRD自定义资源的关键。DynamicClient不是类型安全的，因此访问CRD自定义资源时需要特别注意。

示例：

package main
    
    import (
    	"context"
    	"flag"
    	"fmt"
    	apiv1 "k8s.io/api/core/v1"
    	metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
    	"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime"
    	"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/schema"
    	"k8s.io/client-go/dynamic"
    	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
    	"k8s.io/client-go/util/homedir"
    	"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())
    	}
    
    	dynamicClient, err := dynamic.NewForConfig(config)
    
    	if err != nil {
    		panic(err.Error())
    	}
    
    	// dynamicClient的唯一关联方法所需的入参
    	gvr := schema.GroupVersionResource{Version: "v1", Resource: "pods"}
    
    	// 使用dynamicClient的查询列表方法，查询指定namespace下的所有pod，
    	// 注意此方法返回的数据结构类型是UnstructuredList
    	unstructObj, err := dynamicClient.
    		Resource(gvr).
    		Namespace("kube-system").
    		List(context.TODO(), metav1.ListOptions{Limit: 100})
    
    	if err != nil {
    		panic(err.Error())
    	}
    
    	// 实例化一个PodList数据结构，用于接收从unstructObj转换后的结果
    	podList := &apiv1.PodList{}
    
    	// 转换
    	err = runtime.DefaultUnstructuredConverter.FromUnstructured(unstructObj.UnstructuredContent(), podList)
    
    	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 podList.Items {
    		fmt.Printf("%v\t %v\t %v\n",
    			d.Namespace,
    			d.Status.Phase,
    			d.Name)
    	}
    }

### 六、DiscoveryClient客户端 ###

package main
    
    import (
    	"flag"
    	"fmt"
    	"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/schema"
    	"k8s.io/client-go/discovery"
    	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
    	"k8s.io/client-go/util/homedir"
    	"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())
    	}
    
    	// 新建discoveryClient实例
    	discoveryClient, err := discovery.NewDiscoveryClientForConfig(config)
    
    	if err != nil {
    		panic(err.Error())
    	}
    
    	// 获取所有分组和资源数据
    	APIGroup, APIResourceListSlice, err := discoveryClient.ServerGroupsAndResources()
    
    	if err != nil {
    		panic(err.Error())
    	}
    
    	// 先看Group信息
    	fmt.Printf("APIGroup :\n\n %v\n\n\n\n",APIGroup)
    
    	// APIResourceListSlice是个切片，里面的每个元素代表一个GroupVersion及其资源
    	for _, singleAPIResourceList := range APIResourceListSlice {
    
    		// GroupVersion是个字符串，例如"apps/v1"
    		groupVerionStr := singleAPIResourceList.GroupVersion
    
    		// ParseGroupVersion方法将字符串转成数据结构
    		gv, err := schema.ParseGroupVersion(groupVerionStr)
    
    		if err != nil {
    			panic(err.Error())
    		}
    
    		fmt.Println("*****************************************************************")
    		fmt.Printf("GV string [%v]\nGV struct [%#v]\nresources :\n\n", groupVerionStr, gv)
    
    		// APIResources字段是个切片，里面是当前GroupVersion下的所有资源
    		for _, singleAPIResource := range singleAPIResourceList.APIResources {
    			fmt.Printf("%v\n", singleAPIResource.Name)
    		}
    	}
    }

### 七、参考文章 ###

1、参考文章1：[https://www.jianshu.com/p/d17f70369c35][https_www.jianshu.com_p_d17f70369c35]

2、参考文章2：[https://www.huweihuang.com/kubernetes-notes/develop/client-go.html][https_www.huweihuang.com_kubernetes-notes_develop_client-go.html]

3、 [https://xinchen.blog.csdn.net/article/details/113753087][https_xinchen.blog.csdn.net_article_details_113753087]

[https_github.com_kubernetes_client-go]: https://github.com/kubernetes/client-go
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDQ0OTMwMA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200524204502483.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDQ0OTMwMA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[https_www.jianshu.com_p_d17f70369c35]: https://www.jianshu.com/p/d17f70369c35
[https_www.huweihuang.com_kubernetes-notes_develop_client-go.html]: https://www.huweihuang.com/kubernetes-notes/develop/client-go.html
[https_xinchen.blog.csdn.net_article_details_113753087]: https://xinchen.blog.csdn.net/article/details/113753087