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这里分类和汇总了欣宸的全部原创(含配套源码)：github.com/zq2599/blog…
系列文章链接
本篇概览
- 本文是《client-go实战》系列的第十篇，kubernetes真是博大精深，尽管前面已有九篇实战，依然有个十分重要的基础知识点没覆盖到，这也是今天的重要内容：标签选择器labels.Selector
- 本文由以下内容组成
源码下载
- 上述完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(github.com/zq2599/blog…
| 名称 | 链接 | 备注 |
|---|---|---|
| 项目主页 | github.com/zq2599/blog… | 该项目在GitHub上的主页 |
| git仓库地址(https) | github.com/zq2599/blog… | 该项目源码的仓库地址，https协议 |
| git仓库地址(ssh) | git@github.com:zq2599/blog_demos.git | 该项目源码的仓库地址，ssh协议 |
- 这个git项目中有多个文件夹，本篇的源码在tutorials/client-go-tutorials文件夹下，如下图红框所示：
重要：labels.Selector和LabelSelector是不同的概念，切记！！！
- 有两个重要概念需要在本文一开始就说清楚，以免引起混淆，请务必注意！
- labels.Selector和LabelSelector是不同的概念，重要的事情说三遍！请一定要将labels.Selector和LabelSelector分开认识和理解
- 在编码开发时，主要用到的是labels.Selector，本篇的核心也是labels.Selector
- labels.Selector和LabelSelector是不同概念，但是它们功能类似，都用于标签选择，接下来说说什么是标签选择
什么是标签？举个例子
- 用一个电脑上的常见功能来说明什么是标签
- 来看Mac操作系统的标签功能，如下图所示，Mac系统中可以给文件夹打上标签，例如我给blog_demos和quarkus这两个文件夹都打上了博客标签，然后只要点击博客标签（如下图绿色箭头位置），就能列出blog_demos和quarkus这两个文件夹
labels.Selector和LabelSelector的作用
- 尽管labels.Selector和LabelSelector是不同的概念，然而他们的功能大致相同：与Mac系统的标签选择类似，在查找各种K8S资源时，labels.Selector和LabelSelector都能根据指定的标签对资源进行过滤
- 本篇的核心是labels.Selector，当然也会提到LabelSelector，因为用对比的方式去学习的时候印象会更深刻
- 接下来咱们慢慢聊，先从LabelSelector说起，它最简单也最具体，可以作为突破口
准备工作：部署nginx的deployment和service
- 先准备好kubernetes环境，部署好一些资源，再用这些资源来学习LabelSelector
- 在kubernetes环境创建名为deployment-svc.yaml的文件，内容如下
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx
bind-service: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service
spec:
type: NodePort
selector:
app: nginx
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
nodePort: 30000
- 再执行以下命令创建deployment和service资源
kubectl apply -f deployment-svc.yaml
- 访问kubernetes服务器的30000端口，可以看到nginx的首页，证明deployment和service都部署成功了
了解标签选择器LabelSelector
-
回顾前面写的deployment-svc.yaml文件，如下图所示，deployment有自己的标签，service通过标签选择器找到了deployment，与之匹配，使得外部请求可以顺利到达nginx的pod
-
上图中的标签选择器，就是咱们前面提到的LabelSelector，很显然，yaml中的selector就是一种资源类型，在代码中对应的就是LabelSelector这个结构体
-
kubernetes官方对标签选择器的描述在这里：kubernetes.io/zh-cn/docs/…
什么时候该用labels.Selector
- 从前面的操作可见：如果是编写yaml文件，配置类似于deployment-svc.yaml这样的内容，那么用到的就是LabelSelector，因为它对应着yaml里的一个selector对象
- 现在换个场景：如果在用client-go编写代码，对kubernetes的资源做过滤呢？例如查询pod列表的时候，想要根据标签做过滤，那么用LabelSelector就不合适了，因为这是代码，没有yaml文件，自然也就没有LabelSelector了
- 此时labels.Selector就派上用场了：编码时，用labels.Selector可以对资源按照标签做过滤，接下来就写代码试试labels.Selector怎么用
- 现在k8s环境里只有一个pod，就是前面创建的那个，为了演示labels.Selector的效果，咱们再添加一个deployment，脚本如下，这个pod的app标签值等于other
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: other-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: other
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: other
bind-service: none
spec:
containers:
- name: other
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
- 现在有两个pod了，接下来写代码，用选出其中一个
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-deployment-544dc8b7c4-xlkj8 1/1 Running 0 2m20s
other-deployment-7659c57b9d-2slm8 1/1 Running 0 5s
如何创建labels.Selector
- 接下来就要编码实战了，先了解一下如何创建labels.Selector
- 一共有四种方法创建labels.Selector，可以用在不同的使用场景
- 理论已经差不多了，开始编码实战吧
编码
- 为了后续文章的实战代码能统一管理，这里继续使用前文《client-go实战之七：准备一个工程管理后续实战的代码
》创建的client-go-tutorials工程，将代码写在这个工程中 - 在client-go-tutorials工程中新增名label.go的文件，整个工程结构如下图所示
tree client-go-tutorials
client-go-tutorials
├── action
│ ├── action.go
│ ├── conflict.go
│ ├── controller.go
│ ├── controller_demo.go
│ ├── label.go
│ └── list_pod.go
├── go.mod
├── go.sum
└── main.go
1 directory, 9 files
- 为了个整个系列保持一致，先新增一个结构体
type Lable struct{}
- 然后是个辅助方法listPods，接收labels.Selector对象作为入参，然后在查询pod列表的时候用这个labels.Selector来过滤
// listPods 根据传入的selector过滤
func listPods(clientset *kubernetes.Clientset, selector labels.Selector, prefix string) {
namespace := "default"
// 查询pod列表
pods, err := clientset.CoreV1().Pods(namespace).List(context.TODO(), metav1.ListOptions{
// 传入的selector在这里用到
LabelSelector: selector.String(),
})
if err != nil {
panic(err.Error())
}
nums := len(pods.Items)
log.Printf("[%v] 查到[%d]个podn", prefix, nums)
// 如果没有pod就返回了
if nums < 1 {
return
}
// 遍历列表中的每个pod
for index, pod := range pods.Items {
log.Printf("[%v] %v. pod : %vn", prefix, index+1, pod.Name)
}
}
- 然后是主方法，里面展示了前面提到的四种labels.Selector对象的创建方式，以及如何用做匹配功能
func (lable Lable) DoAction(clientset *kubernetes.Clientset) error {
// 第一种： 创建Requirement对象，指定类型是Equals(等于)
equalRequirement, err := labels.NewRequirement("app", selection.Equals, []string{"other"})
if err != nil {
log.Println("1. create equalRequirement fail, ", err)
return err
}
selector := labels.NewSelector().Add(*equalRequirement)
// 验证，应该只查到app等于other的pod
listPods(clientset, selector, "用Requirement创建，Equal操作")
// 第一种： 创建Requirement对象，指定类型是In，not_exists不会有任何pod匹配到
inRequirement, err := labels.NewRequirement("app", selection.In, []string{"other", "nginx", "not_exists"})
if err != nil {
log.Println("2. create equalRequirement fail, ", err)
return err
}
selector = labels.NewSelector().Add(*inRequirement)
// 验证，应该查到app=other的pod
listPods(clientset, selector, "用Requirement创建，In操作")
// 第二种：labels.Parse方法
parsedSelector, err := labels.Parse("bind-service=none,app notin (not_exists)")
if err != nil {
log.Println("3. create equalRequirement fail, ", err)
return err
}
// 验证，应该查到app=other的pod
listPods(clientset, parsedSelector, "用Parse创建")
// 第三种：labels.SelectorFromSet方法
setSelector := labels.SelectorFromSet(labels.Set(map[string]string{"app": "nginx"}))
// 验证，应该查到app=nginx的pod
listPods(clientset, setSelector, "用SelectorFromSet创建")
// 第四种：metav1.LabelSelectorAsSelector方法
// 适用于当前环境已有资源对象的场景，可以取出LabelSelector对象来转换成labels.Selector
// 先创建一个LabelSelector
labelSelector := &metav1.LabelSelector{
MatchLabels: map[string]string{"app": "other"},
}
// 将LabelSelector转为labels.Selector
convertSelector, err := metav1.LabelSelectorAsSelector(labelSelector)
if err != nil {
log.Println("4. create equalRequirement fail, ", err)
return err
}
// 验证，应该查到app=nginx的pod
listPods(clientset, convertSelector, "用LabelSelector转换")
// labels.Selector的第五种用法：用labels.Selector匹配
// 准备好一个selector
matchSelector := labels.SelectorFromSet(labels.Set(map[string]string{"app": "nginx"}))
// 查询pod列表
pods, err := clientset.CoreV1().Pods(namespace).List(context.TODO(), metav1.ListOptions{})
if err != nil {
panic(err.Error())
}
// 遍历列表中的每个pod
for _, pod := range pods.Items {
if matchSelector.Matches(labels.Set(pod.GetLabels())) {
log.Printf("app=nginx匹配成功[%s]n", pod.Name)
} else {
log.Printf("app=nginx匹配失败[%s]n", pod.Name)
}
}
return nil
}
- 再回到main.go文件，增加一个新的action的支持，如下图黄框所示
- 有了上面的代码，在运行程序的时候，增加-action=label参数，就会执行前面的lable.go中的代码了
- 如果您使用的是vscode，将launch.json改为以下内容，就能直接运行代码了
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "Launch Package",
"type": "go",
"request": "launch",
"mode": "auto",
"program": "${workspaceFolder}",
"args": ["-action=label"]
}
]
}
- 运行结果如下，功能正常，符合预期
2023/03/11 19:57:53 解析命令完毕，开始加载配置文件
2023/03/11 19:57:53 加载配置文件完毕，即将执行业务 [label]
2023/03/11 19:57:53 [用Requirement创建，Equal操作] 查到[1]个pod
2023/03/11 19:57:53 [用Requirement创建，Equal操作] 1. pod : other-deployment-7b57cc4f89-bdxj8
2023/03/11 19:57:53 [用Requirement创建，In操作] 查到[2]个pod
2023/03/11 19:57:53 [用Requirement创建，In操作] 1. pod : nginx-deployment-5659dc6c45-hsx7j
2023/03/11 19:57:53 [用Requirement创建，In操作] 2. pod : other-deployment-7b57cc4f89-bdxj8
2023/03/11 19:57:53 [用Parse创建] 查到[1]个pod
2023/03/11 19:57:53 [用Parse创建] 1. pod : other-deployment-7b57cc4f89-bdxj8
2023/03/11 19:57:53 [用SelectorFromSet创建] 查到[1]个pod
2023/03/11 19:57:53 [用SelectorFromSet创建] 1. pod : nginx-deployment-5659dc6c45-hsx7j
2023/03/11 19:57:53 [用LabelSelector转换] 查到[1]个pod
2023/03/11 19:57:53 [用LabelSelector转换] 1. pod : other-deployment-7b57cc4f89-bdxj8
2023/03/11 19:57:53 执行完成
在List&Watch场景
- labels.Selector除了用在获取资源列表的时候，在Controller的List&Watch时也能用到，咱们使用List&Watch来监听指定类型的资源变化，可以用labels.Selector来监听指定标签的资源，这样其他资源的变化事件就不会推送过来
- 关于Controller和List&Watch，可以参考《client-go实战之九：手写一个kubernetes的controller》，先来来看原有的List&Watch代码，在controller_demo.go文件中
- 修改后的完整DoAction方法如下，构造labels.Selector对象，改用NewFilteredListWatchFromClient方法，如此，只有匹配了这个labels.Selector的pod的事件，才会被apiserver发送到informer
func (controllerDemo ControllerDemo) DoAction(clientset *kubernetes.Clientset) error {
setSelector := labels.SelectorFromSet(labels.Set(map[string]string{"app": "nginx"}))
optionsModifer := func(options *metav1.ListOptions) {
options.LabelSelector = setSelector.String()
}
podListWatcher := cache.NewFilteredListWatchFromClient(clientset.CoreV1().RESTClient(), "pods", metav1.NamespaceDefault, optionsModifer)
// 创建ListWatch对象，指定要监控的资源类型是pod，namespace是default
// podListWatcher := cache.NewListWatchFromClient(clientset.CoreV1().RESTClient(), "pods", v1.NamespaceDefault, fields.Everything())
// 创建工作队列
queue := workqueue.NewRateLimitingQueue(workqueue.DefaultControllerRateLimiter())
// 创建informer，并将返回的存储对象保存在变量indexer中
indexer, informer := cache.NewIndexerInformer(podListWatcher, &v1.Pod{}, 0, cache.ResourceEventHandlerFuncs{
// 响应新增资源事件的方法，可以按照业务需求来定制，
// 这里的做法比较常见：写入工作队列
AddFunc: func(obj interface{}) {
key, err := cache.MetaNamespaceKeyFunc(obj)
if err == nil {
queue.Add(key)
}
},
// 响应修改资源事件的方法，可以按照业务需求来定制，
// 这里的做法比较常见：写入工作队列
UpdateFunc: func(old interface{}, new interface{}) {
key, err := cache.MetaNamespaceKeyFunc(new)
if err == nil {
queue.Add(key)
}
},
// 响应修改资源事件的方法，可以按照业务需求来定制，
// 这里的做法比较常见：写入工作队列，注意删除的时候生成key的方法和新增修改不一样
DeleteFunc: func(obj interface{}) {
// IndexerInformer uses a delta queue, therefore for deletes we have to use this
// key function.
key, err := cache.DeletionHandlingMetaNamespaceKeyFunc(obj)
if err == nil {
queue.Add(key)
}
},
}, cache.Indexers{})
// 创建Controller对象，将所需的三个变量对象传入
controller := NewController(queue, indexer, informer)
// Now let's start the controller
stop := make(chan struct{})
defer close(stop)
// 在协程中启动controller
go controller.Run(1, stop)
// Wait forever
select {}
return nil
}
- 至此，labels.Selector的实战就完成了，这是个重要的功能，在查找和监听的场景都会用到，希望本文能够给给您一些参考，帮助您在client-go开发中做到精确过滤和选择
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