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內容：所有原創文章分類彙總及配套原始碼，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；
概覽
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本文是《Kubernetes官方java客戶端》系列的第四篇，以下提到的java客戶端都是指client-jar.jar；
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前文《Kubernetes官方java客戶端之三：外部應用》中，我們們開發了一個名為OutsideclusterApplication的SpringBoot應用，該應用並未部署在K8S環境，而是遠端訪問K8S環境內部的API Server，整體結構如下：
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除了前文中部署在外部的方式，還有一種常見場景：使用java客戶端的應用自身也部署在K8S環境中，如下圖所示，名為DemoApplication的SpringBoot應用部署在K8S環境內，呼叫java客戶端庫的API對K8S進行各種操作，整體結構如下：
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本文的內容就是開發上圖中名為DemoApplication的應用，並且部署在K8S環境中進行驗證；
額外準備
- 前文《Kubernetes官方java客戶端之三：外部應用》的實戰是一次常規的SpringBoot應用開發，本文的實戰和前文略有不同，您需要對以下知識點有所瞭解：
- SpringBoot製作成docker映象，首選官方推薦的方式，參考《體驗SpringBoot(2.3)應用製作Docker映象(官方方案)》、《詳解SpringBoot(2.3)應用製作Docker映象(官方方案)》
- SpringBoot應用在K8S環境下的探針技術，參考《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：基礎篇》、《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：深入篇》、《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：實戰篇》
原始碼下載
- 如果您不想編碼，可以在GitHub下載所有原始碼，地址和連結資訊如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：
| 名稱 | 連結 | 備註 |
|---|---|---|
| 專案主頁 | https://github.com/zq2599/blog_demos | 該專案在GitHub上的主頁 |
| git倉庫地址(https) | https://github.com/zq2599/blog_demos.git | 該專案原始碼的倉庫地址，https協議 |
| git倉庫地址(ssh) | git@github.com:zq2599/blog_demos.git | 該專案原始碼的倉庫地址，ssh協議 |
- 這個git專案中有多個資料夾，本章的應用在kubernetesclient資料夾下，如下圖紅框所示：
開發K8S環境內的應用：DemoApplication
- 開啟《Kubernetes官方java客戶端：準備》中建立的的kubernetesclient工程，在裡面建立子工程，名為helloworld，這是個SpringBoot工程，pom.xml內容如下：
<?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>helloworld</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>helloworld</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<packaging>jar</packaging>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</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>
<!--該配置會在jar中增加layer描述檔案，以及提取layer的工具-->
<configuration>
<layers>
<enabled>true</enabled>
</layers>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 編寫java程式碼，建立DemoApplication.java，這裡為了簡單起見，將引導類和web controller的程式碼都寫在DemoApplication類中：
package com.bolingcavalry.demo;
import com.google.gson.Gson;
import io.kubernetes.client.openapi.ApiClient;
import io.kubernetes.client.openapi.Configuration;
import io.kubernetes.client.openapi.apis.CoreV1Api;
import io.kubernetes.client.openapi.models.V1PodList;
import io.kubernetes.client.util.Config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
@SpringBootApplication
@RestController
@Slf4j
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
@RequestMapping(value = "/hello")
public List<String> hello() throws Exception {
ApiClient client = Config.defaultClient();
Configuration.setDefaultApiClient(client);
CoreV1Api api = new CoreV1Api();
// 呼叫客戶端API取得所有pod資訊
V1PodList v1PodList = api.listPodForAllNamespaces(null, null, null, null, null, null, null, null, null);
// 使用Gson將集合物件序列化成JSON，在日誌中列印出來
log.info("pod info \n{}", new Gson().toJson(v1PodList));
return v1PodList
.getItems()
.stream()
.map(value ->
value.getMetadata().getNamespace()
+ ":"
+ value.getMetadata().getName())
.collect(Collectors.toList());
}
}
- 還記得《Kubernetes官方java客戶端之二：序列化和反序列化問題》提到的序列化問題嗎？上述程式碼中，log.info那段程式碼裡對V1PodList執行序列化的是Gson，並且hello方法返回的也不是V1PodList例項，而是新做的一個List例項，這樣做是因為jackson對V1PodList做序列化會導致異常，這裡要避免jackson參與序列化操作；
- 應用的程式碼已經寫完，接下來是映象製作用到的Dockerfile檔案，該檔案和剛才建立的pom.xml檔案在同一個目錄下(即子工程helloworld的資料夾下)，Dockerfile檔案內容如下：
# 指定基礎映象，這是分階段構建的前期階段
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch as builder
# 執行工作目錄
WORKDIR application
# 配置引數
ARG JAR_FILE=target/*.jar
# 將編譯構建得到的jar檔案複製到映象空間中
COPY ${JAR_FILE} application.jar
# 通過工具spring-boot-jarmode-layertools從application.jar中提取拆分後的構建結果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract
# 正式構建映象
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch
WORKDIR application
# 前一階段從jar中提取除了多個檔案，這裡分別執行COPY命令複製到映象空間中，每次COPY都是一個layer
COPY --from=builder application/dependencies/ ./
COPY --from=builder application/spring-boot-loader/ ./
COPY --from=builder application/snapshot-dependencies/ ./
COPY --from=builder application/application/ ./
ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
- 在子工程pom.xml檔案所在目錄執行以下命令完成編譯構建：
mvn clean package -U -DskipTests
- 接下來要製作映象檔案了，請確保當前電腦已經安裝並執行了docker，另外構建docker映象的操作我僅在macOS和Linux作業系統下執行成功，在Windows環境能否成功請自行嘗試；
- 在Dockerfile所在目錄執行以下命令即可建立docker映象檔案：
docker build -t 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT .
-
上述命令執行成功後，映象檔案還只是在本機的docker倉庫中，請放置到K8S環境可以訪問的地方，我這裡是在內網部署了映象倉庫Harbor，執行以下命令即可從本地倉庫推送到Harbor(可能需要先登入，與Harbor的設定有關)：
-
映象準備完成，接下來就是在K8S環境部署了，在K8S環境建立名為helloworld.yaml的檔案，內容如下，可見deployment和service都配置好了，另外請注意serviceAccountName屬性的值為kubernates-client-service-account，此serviceAccountName是在《Kubernetes官方java客戶端之一：準備》一文中建立好的RBAC資源，令我們們開發的helloworld應用有許可權請求API Server：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: helloworld
namespace : kubernetesclient
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8080
nodePort: 30100
selector:
name: helloworld
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
namespace : kubernetesclient
name: helloworld
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
name: helloworld
spec:
serviceAccountName: kubernates-client-service-account
containers:
- name: helloworld
image: 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT
tty: true
livenessProbe:
httpGet:
path: /actuator/health/liveness
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
failureThreshold: 10
timeoutSeconds: 10
periodSeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: /actuator/health/readiness
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
timeoutSeconds: 10
periodSeconds: 5
ports:
- containerPort: 8080
resources:
requests:
memory: "512Mi"
cpu: "100m"
limits:
memory: "1Gi"
cpu: "1000m"
-
helloworld.yaml所在目錄執行命令：kubectl apply -f helloworld.yaml
-
我這邊，上圖中的Pod所在宿主機IP地址是192.168.50.135，因此用瀏覽器訪問http://192.168.50.135:30100/hello，如下圖，可見當前K8S環境下所有Pod名稱都返回了：
至此，SpringBoot應用通過K8S官方java客戶端，成功獲取了自身所在K8S環境的資訊，通過前文和本章，我們們對K8S官方java客戶端已經有了基本的認識，接下來的實戰會開啟這個客戶端更豐富的能力；
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