k8s ：kube-apiserver 启动流程 - 2

前言

文章字数一多，在线编辑不方便，本文是 k8s:kube-apiserver 启动流程的第2部分
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回顾

上回讲到 Run 方法：

// kubernetes/cmd/kube-apiserver/app.server.go
func Run(runOptions *options.ServerRunOptions, stopCh <-chan struct{}) error {
    ...
    server, err := CreateServerChain(runOptions, stopCh)
    if err != nil {
        return err
    }
    return server.PrepareRun().Run(stopCh)
}

目前系统中有以下 api server：

• CustomResourceDefinitions
• Master
• APIAggregator

每个 api server 都对应一个 Config（配置）

• apiextensionsapiserver.Config
• master.Config
• aggregatorapiserver.Config

CreateServerChain 的任务就是根据 ServerRunOptions 创建 XXXConfig，然后再用 XXXConfig 创建 api server，各个 api server 通过 GenericAPIServer 的 delegationTarget 字段组成《责任链》
以 Master api server 创建为例：

func CreateServerChain(
    runOptions *options.ServerRunOptions, stopCh <-chan struct{})
        (*genericapiserver.GenericAPIServer, error) {
    ...
    kubeAPIServerConfig, ... := CreateKubeAPIServerConfig(...)
    ...
    kubeAPIServer, err := CreateKubeAPIServer(kubeAPIServerConfig, 
        apiExtensionsServer.GenericAPIServer, sharedInformers, versionedInformers)
    ...
} 

下面将简要介绍 Master api server 的创建过程，主要分析 kube-apiserver 是如何将 资源对象（Node，Pod，Service 等）绑定到具体的 RESTful API，使得客户端可以通过 RESTful API 操作资源对象

如果是你会怎么做？

在大概看了一些源代码之后，我不禁问自己：如果是你来设计代码架构，你会怎么做？
例如给定一个实体 Student（Java 伪代码，下同），持久化在 etcd 里

public class Student {

    public int id;

    public String name;

    public String phone;
}

如何提供 RESTful api 接口提供对 Student 的 CRUD 操作? 设计代码框架使之适应所有的实体

api 接口示例：

PUT： /user?id=xxx&name=yyy&phone=zzz
DELETE： /user?id=xxx
POST： /user?id=xxx&name=yyy
GET： /user?id=xxx

我们分几步来考虑，首先考虑持久化，为了支持不同的持久化框架，或者即时我们就使用一种持久化框架也需要考虑框架版本匹配问题，这就需要将对持久化框架的基本操作进行抽象，抽取出接口 Backend

public interface Backend {

    String get(String key);

    void set(String key, String value);
}

然后我们有具体的实现类 EtcdBackend, ConsulBackend 以及 工厂类 BackendFactory

public class EtcdBackend implements Backend {

    public String get(String key) { ... }

    public void set(String key, String value) { ... }
}

public class ConsulBackend implements Backend {

    public String get(String key) { ... }

    public void set(String key, String value) { ... }
}

public class BackendFactory {

    Backend get(String name) { ... }
}

Backend 搞定了，现在我们需要一个 DAO（Data access object）来访问它

public class UserDao {

    private Backend backend;

    // CRUD 方法
    ...
}

我们注意到会有很多实体，他们都需要使用 Backend 接口访问后端存储，所以可以搞个基类 AbstractDao，将 backedn 字段移到基类里头

pubic class AbstractDao {

    private Backend backend;
}

public class User extends AbstractDao {

    // CRUD 方法
    ...
}

进一步观察，其实各个 DAO 的 CRUD 方法也有很多重复的（模版）代码，比如如果我们能够封装以下变化点：

• 生成后端存储需要的key
• 序列化和反序列化对象

DAO 中的 CRUD 方法可以进一步抽取到 AbstractDao 中，那些实在需要子类特例化的方法，可以通过《模版方法》模式来实现

public class AbstractDao {

    private Backend backend;

    // CRUD 方法
    ...
}

public class UserDao extends AbstractDao {

    // Template 方法
    ...
}

我们现在离最后的完工又近了一步，还剩一个问题，就是如何将 url 和 DAO 对应起来，这是一个映射问题，可以使用 map 来保持 url 对应的 DAO

map.put("/user", userDao)

以上只是一个简单的推导，k8s 的实现远比这个 demo 复杂的多，考虑到各种解耦和扩展性，下回将正式介绍 k8s 的实现