【K8s源码品读】002:Phase 1 - kubectl - create的调用逻辑

简介: 我们的目标是查看`kubectl create -f nginx_pod.yaml` 这个命令是怎么运行的。

聚焦目标

我们的目标是查看kubectl create -f nginx_pod.yaml 这个命令是怎么运行的。

目录

  1. main函数入口

  2. 传入参数与子命令的匹配

  3. kubectl命令的初始化

  4. 查看create子命令

  5. runCreate的创建逻辑

main

func main() {
   
     // 如果不调用rand.Seed,每次重新运行这个main函数,rand下的函数返回值始终一致
    // Seed即随机的种子,每次用时间戳作为种子,就能保证随机性
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

  // 创建了kubectl命令的默认参数
    command := cmd.NewDefaultKubectlCommand()

    // TODO: once we switch everything over to Cobra commands, we can go back to calling
    // cliflag.InitFlags() (by removing its pflag.Parse() call). For now, we have to set the
    // normalize func and add the go flag set by hand.
    pflag.CommandLine.SetNormalizeFunc(cliflag.WordSepNormalizeFunc)
    pflag.CommandLine.AddGoFlagSet(goflag.CommandLine)
    // cliflag.InitFlags()

  // 日志的初始化与退出
    logs.InitLogs()
    defer logs.FlushLogs()

  // 运行command
    if err := command.Execute(); err != nil {
   
        os.Exit(1)
    }
}

match

// k8s的命令行工具采用了 cobra 库,具有命令提示等强大功能,比go语言自带的flag强大很多,可参考 github.com/spf13/cobra
func NewDefaultKubectlCommand() *cobra.Command {
   
    return NewDefaultKubectlCommandWithArgs(NewDefaultPluginHandler(plugin.ValidPluginFilenamePrefixes), os.Args, os.Stdin, os.Stdout, os.Stderr)
}

func NewDefaultKubectlCommandWithArgs(pluginHandler PluginHandler, args []string, in io.Reader, out, errout io.Writer) *cobra.Command {
   
  // 初始化NewKubectlCommand,采用标准输入、输出、错误输出
    cmd := NewKubectlCommand(in, out, errout)

    if pluginHandler == nil {
   
        return cmd
    }

    if len(args) > 1 {
   
    // 这里为传入的参数,即 create -f nginx_pod.yaml 部分
        cmdPathPieces := args[1:]

        // 调用cobra的Find去匹配args
        if _, _, err := cmd.Find(cmdPathPieces); err != nil {
   
            if err := HandlePluginCommand(pluginHandler, cmdPathPieces); err != nil {
   
                fmt.Fprintf(errout, "%v\n", err)
                os.Exit(1)
            }
        }
    }

    return cmd
}

command

代码较长,我选择关键性的内容进行讲解

func NewKubectlCommand(in io.Reader, out, err io.Writer) *cobra.Command {
   
    warningHandler := rest.NewWarningWriter(err, rest.WarningWriterOptions{
   Deduplicate: true, Color: term.AllowsColorOutput(err)})
    warningsAsErrors := false

    // 创建主命令
    cmds := &cobra.Command{
   
        Use:   "kubectl",
        Short: i18n.T("kubectl controls the Kubernetes cluster manager"),
        Long: templates.LongDesc(`
      kubectl controls the Kubernetes cluster manager.

      Find more information at:
            https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/`),
        Run: runHelp,
        // 初始化后,在运行指令前的钩子
        PersistentPreRunE: func(*cobra.Command, []string) error {
   
            rest.SetDefaultWarningHandler(warningHandler)
      // 这里是做pprof性能分析,跳转到对应代码可以看到,我们可以用参数 --profile xxx 来采集性能指标,默认保存在当前目录下的profile.pprof中
            return initProfiling()
        },
    // 运行指令后的钩子
        PersistentPostRunE: func(*cobra.Command, []string) error {
   
      // 保存pprof性能分析指标
            if err := flushProfiling(); err != nil {
   
                return err
            }
      // 打印warning条数
            if warningsAsErrors {
   
                count := warningHandler.WarningCount()
                switch count {
   
                case 0:
                    // no warnings
                case 1:
                    return fmt.Errorf("%d warning received", count)
                default:
                    return fmt.Errorf("%d warnings received", count)
                }
            }
            return nil
        },
    // bash自动补齐功能,可通过 kubectl completion bash 命令查看
    // 具体安装可参考 https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/#enabling-shell-autocompletion
        BashCompletionFunction: bashCompletionFunc,
    }

  // 实例化Factory接口,工厂模式
    f := cmdutil.NewFactory(matchVersionKubeConfigFlags)

    // 省略实例化的过程代码

  // kubectl定义了7类命令,结合Message和各个子命令的package名来看
    groups := templates.CommandGroups{
   
        {
   
      // 1. 初级命令,包括 create/expose/run/set
            Message: "Basic Commands (Beginner):",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                create.NewCmdCreate(f, ioStreams),
                expose.NewCmdExposeService(f, ioStreams),
                run.NewCmdRun(f, ioStreams),
                set.NewCmdSet(f, ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 2. 中级命令,包括explain/get/edit/delete
            Message: "Basic Commands (Intermediate):",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                explain.NewCmdExplain("kubectl", f, ioStreams),
                get.NewCmdGet("kubectl", f, ioStreams),
                edit.NewCmdEdit(f, ioStreams),
                delete.NewCmdDelete(f, ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 3. 部署命令,包括 rollout/scale/autoscale
            Message: "Deploy Commands:",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                rollout.NewCmdRollout(f, ioStreams),
                scale.NewCmdScale(f, ioStreams),
                autoscale.NewCmdAutoscale(f, ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 4. 集群管理命令,包括 cerfificate/cluster-info/top/cordon/drain/taint
            Message: "Cluster Management Commands:",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                certificates.NewCmdCertificate(f, ioStreams),
                clusterinfo.NewCmdClusterInfo(f, ioStreams),
                top.NewCmdTop(f, ioStreams),
                drain.NewCmdCordon(f, ioStreams),
                drain.NewCmdUncordon(f, ioStreams),
                drain.NewCmdDrain(f, ioStreams),
                taint.NewCmdTaint(f, ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 5. 故障排查和调试,包括 describe/logs/attach/exec/port-forward/proxy/cp/auth
            Message: "Troubleshooting and Debugging Commands:",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                describe.NewCmdDescribe("kubectl", f, ioStreams),
                logs.NewCmdLogs(f, ioStreams),
                attach.NewCmdAttach(f, ioStreams),
                cmdexec.NewCmdExec(f, ioStreams),
                portforward.NewCmdPortForward(f, ioStreams),
                proxy.NewCmdProxy(f, ioStreams),
                cp.NewCmdCp(f, ioStreams),
                auth.NewCmdAuth(f, ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 6. 高级命令,包括diff/apply/patch/replace/wait/convert/kustomize
            Message: "Advanced Commands:",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                diff.NewCmdDiff(f, ioStreams),
                apply.NewCmdApply("kubectl", f, ioStreams),
                patch.NewCmdPatch(f, ioStreams),
                replace.NewCmdReplace(f, ioStreams),
                wait.NewCmdWait(f, ioStreams),
                convert.NewCmdConvert(f, ioStreams),
                kustomize.NewCmdKustomize(ioStreams),
            },
        },
        {
   
      // 7. 设置命令,包括label,annotate,completion
            Message: "Settings Commands:",
            Commands: []*cobra.Command{
   
                label.NewCmdLabel(f, ioStreams),
                annotate.NewCmdAnnotate("kubectl", f, ioStreams),
                completion.NewCmdCompletion(ioStreams.Out, ""),
            },
        },
    }
    groups.Add(cmds)

    filters := []string{
   "options"}

    // alpha相关的子命令
    alpha := cmdpkg.NewCmdAlpha(f, ioStreams)
    if !alpha.HasSubCommands() {
   
        filters = append(filters, alpha.Name())
    }

    templates.ActsAsRootCommand(cmds, filters, groups...)

  // 代码补全相关
    for name, completion := range bashCompletionFlags {
   
        if cmds.Flag(name) != nil {
   
            if cmds.Flag(name).Annotations == nil {
   
                cmds.Flag(name).Annotations = map[string][]string{
   }
            }
            cmds.Flag(name).Annotations[cobra.BashCompCustom] = append(
                cmds.Flag(name).Annotations[cobra.BashCompCustom],
                completion,
            )
        }
    }

  // 添加其余子命令,包括 alpha/config/plugin/version/api-versions/api-resources/options
    cmds.AddCommand(alpha)
    cmds.AddCommand(cmdconfig.NewCmdConfig(f, clientcmd.NewDefaultPathOptions(), ioStreams))
    cmds.AddCommand(plugin.NewCmdPlugin(f, ioStreams))
    cmds.AddCommand(version.NewCmdVersion(f, ioStreams))
    cmds.AddCommand(apiresources.NewCmdAPIVersions(f, ioStreams))
    cmds.AddCommand(apiresources.NewCmdAPIResources(f, ioStreams))
    cmds.AddCommand(options.NewCmdOptions(ioStreams.Out))

    return cmds
}

create

func NewCmdCreate(f cmdutil.Factory, ioStreams genericclioptions.IOStreams) *cobra.Command {
   
  // create子命令的相关选项
    o := NewCreateOptions(ioStreams)

  // create子命令的相关说明
    cmd := &cobra.Command{
   
        Use:                   "create -f FILENAME",
        DisableFlagsInUseLine: true,
        Short:                 i18n.T("Create a resource from a file or from stdin."),
        Long:                  createLong,
        Example:               createExample,
    // 验证参数并运行
        Run: func(cmd *cobra.Command, args []string) {
   
            if cmdutil.IsFilenameSliceEmpty(o.FilenameOptions.Filenames, o.FilenameOptions.Kustomize) {
   
                ioStreams.ErrOut.Write([]byte("Error: must specify one of -f and -k\n\n"))
                defaultRunFunc := cmdutil.DefaultSubCommandRun(ioStreams.ErrOut)
                defaultRunFunc(cmd, args)
                return
            }
            cmdutil.CheckErr(o.Complete(f, cmd))
            cmdutil.CheckErr(o.ValidateArgs(cmd, args))
      // 核心的运行代码逻辑是在这里的RunCreate
            cmdutil.CheckErr(o.RunCreate(f, cmd))
        },
    }

    o.RecordFlags.AddFlags(cmd)

    usage := "to use to create the resource"
  // 加入文件名选项的flag -f,保存到o.FilenameOptions.Filenames中,对应上面
    cmdutil.AddFilenameOptionFlags(cmd, &o.FilenameOptions, usage)
    cmdutil.AddValidateFlags(cmd)
    cmd.Flags().BoolVar(&o.EditBeforeCreate, "edit", o.EditBeforeCreate, "Edit the API resource before creating")
    cmd.Flags().Bool("windows-line-endings", runtime.GOOS == "windows",
        "Only relevant if --edit=true. Defaults to the line ending native to your platform.")
    cmdutil.AddApplyAnnotationFlags(cmd)
    cmdutil.AddDryRunFlag(cmd)
    cmd.Flags().StringVarP(&o.Selector, "selector", "l", o.Selector, "Selector (label query) to filter on, supports '=', '==', and '!='.(e.g. -l key1=value1,key2=value2)")
    cmd.Flags().StringVar(&o.Raw, "raw", o.Raw, "Raw URI to POST to the server.  Uses the transport specified by the kubeconfig file.")
    cmdutil.AddFieldManagerFlagVar(cmd, &o.fieldManager, "kubectl-create")

    o.PrintFlags.AddFlags(cmd)

    // create的子命令,指定create对象
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateNamespace(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateQuota(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateSecret(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateConfigMap(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateServiceAccount(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateService(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateDeployment(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateClusterRole(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateClusterRoleBinding(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateRole(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateRoleBinding(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreatePodDisruptionBudget(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreatePriorityClass(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateJob(f, ioStreams))
    cmd.AddCommand(NewCmdCreateCronJob(f, ioStreams))
    return cmd
}

runCreate

func (o *CreateOptions) RunCreate(f cmdutil.Factory, cmd *cobra.Command) error {
   
    // f为传入的Factory,主要是封装了与kube-apiserver交互客户端

    schema, err := f.Validator(cmdutil.GetFlagBool(cmd, "validate"))
    if err != nil {
   
        return err
    }

    cmdNamespace, enforceNamespace, err := f.ToRawKubeConfigLoader().Namespace()
    if err != nil {
   
        return err
    }

  // 实例化Builder,这块的逻辑比较复杂,我们先关注文件部分
    r := f.NewBuilder().
        Unstructured().
        Schema(schema).
        ContinueOnError().
        NamespaceParam(cmdNamespace).DefaultNamespace().
      // 读取文件信息,发现除了支持简单的本地文件,也支持标准输入和http/https协议访问的文件,保存为Visitor
        FilenameParam(enforceNamespace, &o.FilenameOptions).
        LabelSelectorParam(o.Selector).
        Flatten().
        Do()
    err = r.Err()
    if err != nil {
   
        return err
    }

    count := 0
  // 调用visit函数,创建资源
    err = r.Visit(func(info *resource.Info, err error) error {
   
        // 打印结果 xxxx created
        return o.PrintObj(info.Object)
    })
    return nil
}
相关实践学习
通过Ingress进行灰度发布
本场景您将运行一个简单的应用,部署一个新的应用用于新的发布,并通过Ingress能力实现灰度发布。
容器应用与集群管理
欢迎来到《容器应用与集群管理》课程,本课程是“云原生容器Clouder认证“系列中的第二阶段。课程将向您介绍与容器集群相关的概念和技术,这些概念和技术可以帮助您了解阿里云容器服务ACK/ACK Serverless的使用。同时,本课程也会向您介绍可以采取的工具、方法和可操作步骤,以帮助您了解如何基于容器服务ACK Serverless构建和管理企业级应用。 学习完本课程后,您将能够: 掌握容器集群、容器编排的基本概念 掌握Kubernetes的基础概念及核心思想 掌握阿里云容器服务ACK/ACK Serverless概念及使用方法 基于容器服务ACK Serverless搭建和管理企业级网站应用
目录
相关文章
|
3月前
|
Kubernetes 应用服务中间件 nginx
【赵渝强老师】Kubernetes命令行管理工具:kubectl
kubectl 是 Kubernetes 的命令行工具,用于管理和操作 Kubernetes 集群。本文通过视频讲解和具体示例,介绍了 kubectl 的常用命令,包括显示 Pod 信息、创建 Deployment 和 Service、更新和回滚 Deployment、以及删除资源等操作。
|
6月前
|
Kubernetes 监控 API
在K8S中,什么是 Minikube、Kubectl、Kubelet?
在K8S中,什么是 Minikube、Kubectl、Kubelet?
|
6月前
|
Kubernetes API 容器
在k8S中,使用kubectl logs无法查看日志是什么原因,如何让其能够查看?
在k8S中,使用kubectl logs无法查看日志是什么原因,如何让其能够查看?
|
6月前
|
Kubernetes 监控 API
在K8S中,Minikube、Kubectl、Kubelet是什么?
在K8S中,Minikube、Kubectl、Kubelet是什么?
|
6月前
|
Kubernetes 容器
Kubernetes(K8S) 安装 Metrics-Server kubectl top (metrics-server) node NotFound
Kubernetes(K8S) 安装 Metrics-Server kubectl top (metrics-server) node NotFound
69 0
|
24天前
|
缓存 容灾 网络协议
ACK One多集群网关:实现高效容灾方案
ACK One多集群网关可以帮助您快速构建同城跨AZ多活容灾系统、混合云同城跨AZ多活容灾系统,以及异地容灾系统。
|
2月前
|
Kubernetes Ubuntu 网络安全
ubuntu使用kubeadm搭建k8s集群
通过以上步骤,您可以在 Ubuntu 系统上使用 kubeadm 成功搭建一个 Kubernetes 集群。本文详细介绍了从环境准备、安装 Kubernetes 组件、初始化集群到管理和使用集群的完整过程,希望对您有所帮助。在实际应用中,您可以根据具体需求调整配置,进一步优化集群性能和安全性。
116 12
|
2月前
|
Prometheus Kubernetes 监控
OpenAI故障复盘 - 阿里云容器服务与可观测产品如何保障大规模K8s集群稳定性
聚焦近日OpenAI的大规模K8s集群故障,介绍阿里云容器服务与可观测团队在大规模K8s场景下我们的建设与沉淀。以及分享对类似故障问题的应对方案:包括在K8s和Prometheus的高可用架构设计方面、事前事后的稳定性保障体系方面。
|
2月前
|
Kubernetes 网络协议 应用服务中间件
Kubernetes Ingress:灵活的集群外部网络访问的利器
《Kubernetes Ingress:集群外部访问的利器-打造灵活的集群网络》介绍了如何通过Ingress实现Kubernetes集群的外部访问。前提条件是已拥有Kubernetes集群并安装了kubectl工具。文章详细讲解了Ingress的基本组成(Ingress Controller和资源对象),选择合适的版本,以及具体的安装步骤,如下载配置文件、部署Nginx Ingress Controller等。此外,还提供了常见问题的解决方案,例如镜像下载失败的应对措施。最后,通过部署示例应用展示了Ingress的实际使用方法。
77 2
|
2月前
|
存储 Kubernetes 关系型数据库
阿里云ACK备份中心,K8s集群业务应用数据的一站式灾备方案
本文源自2024云栖大会苏雅诗的演讲,探讨了K8s集群业务为何需要灾备及其重要性。文中强调了集群与业务高可用配置对稳定性的重要性,并指出人为误操作等风险,建议实施周期性和特定情况下的灾备措施。针对容器化业务,提出了灾备的新特性与需求,包括工作负载为核心、云资源信息的备份,以及有状态应用的数据保护。介绍了ACK推出的备份中心解决方案,支持命名空间、标签、资源类型等维度的备份,并具备存储卷数据保护功能,能够满足GitOps流程企业的特定需求。此外,还详细描述了备份中心的使用流程、控制台展示、灾备难点及解决方案等内容,展示了备份中心如何有效应对K8s集群资源和存储卷数据的灾备挑战。