使用 Java 开发一个 Kubernetes controller

2019.11.26

使用 Java 开发一个 Kubernetes controller

作者: Min Kim (蚂蚁金服), Tony Ado (蚂蚁金服) Kubernetes Java SDK 官方项目最近发布了他们的最新工作,为 Java Kubernetes 开发人员提供一个便捷的 Kubernetes 控制器-构建器 SDK,它有助于轻松开发高级工作负载或系统。 <!–

Overall

Java is no doubt one of the most popular programming languages in the world but it’s been difficult for a period time for those non-Golang developers to build up their customized controller/operator due to the lack of library resources in the community. In the world of Golang, there’re already some excellent controller frameworks, for example, controller runtime, operator SDK. These existing Golang frameworks are relying on the various utilities from the Kubernetes Golang SDK proven to be stable over years. Driven by the emerging need of further integration into the platform of Kubernetes, we not only ported many essential toolings from the Golang SDK into the kubernetes Java SDK including informers, work-queues, leader-elections, etc. but also developed a controller-builder SDK which wires up everything into a runnable controller without hiccups. –>

综述

Java 无疑是世界上最流行的编程语言之一,但由于社区中缺少库资源,一段时间以来,那些非 Golang 开发人员很难构建他们定制的 controller/operator。在 Golang 的世界里,已经有一些很好的 controller 框架了,例如,controller runtimeoperator SDK。这些现有的 Golang 框架依赖于 Kubernetes Golang SDK 提供的各种实用工具,这些工具经过多年证明是稳定的。受进一步集成到 Kubernetes 平台的需求驱动,我们不仅将 Golang SDK 中的许多基本工具移植到 kubernetes Java SDK 中,包括 informers、work-queues、leader-elections 等,也开发了一个控制器构建 SDK,它可以将所有东西连接到一个可运行的控制器中,而不会产生任何问题。

背景

为什么要使用 Java 实现 kubernetes 工具?选择 Java 的原因可能是: - 集成遗留的企业级 Java 系统:许多公司的遗留系统或框架都是用 Java 编写的,用以支持稳定性。我们不能轻易把所有东西搬到 Golang。

  • 更多开源社区的资源:Java 是成熟的,并且在过去几十年中累计了丰富的开源库,尽管 Golang 对于开发人员来说越来越具有吸引力,越来越流行。此外,现在开发人员能够在 SQL 存储上开发他们的聚合-apiserver,而 Java 在 SQL 上有更好的支持。

如何去使用

以 maven 项目为例,将以下依赖项添加到您的依赖中:

<dependency>
    <groupId>io.kubernetes</groupId>
    <artifactId>client-java-extended</artifactId>
    <version>6.0.1</version>
</dependency>

然后我们可以使用提供的生成器库来编写自己的控制器。例如,下面是一个简单的控制,它打印出关于监视通知的节点信息,请看完整的例子:

...
    Reconciler reconciler = new Reconciler() {
      @Override
      public Result reconcile(Request request) {
        V1Node node = nodeLister.get(request.getName());
        System.out.println("triggered reconciling " + node.getMetadata().getName());
        return new Result(false);
      }
    };
    Controller controller =
        ControllerBuilder.defaultBuilder(informerFactory)
            .watch(
                (workQueue) -> ControllerBuilder.controllerWatchBuilder(V1Node.class, workQueue).build())
            .withReconciler(nodeReconciler) // required, set the actual reconciler
            .withName("node-printing-controller") // optional, set name for controller for logging, thread-tracing
            .withWorkerCount(4) // optional, set worker thread count
            .withReadyFunc( nodeInformer::hasSynced) // optional, only starts controller when the cache has synced up
            .build();

如果您留意,新的 Java 控制器框架很多地方借鉴于 controller-runtime 的设计,它成功地将控制器内部的复杂组件封装到几个干净的接口中。在 Java 泛型的帮助下,我们甚至更进一步,以更好的方式简化了封装。

我们可以将多个控制器封装到一个 controller-manager 或 leader-electing controller 中,这有助于在 HA 设置中进行部署。

未来计划

Kubernetes Java SDK 项目背后的社区将专注于为希望编写云原生 Java 应用程序来扩展 Kubernetes 的开发人员提供更有用的实用程序。如果您对更详细的信息感兴趣,请查看我们的仓库 kubernetes-client/java。请通过问题或 Slack 与我们分享您的反馈。