spring boot 使用 k8s 的 configMap 作为外部配置

一、☀️概述

spring boot 应用以容器的方式运行在 k8s 集群上面是非常方便的，但是不同的环境需要不同的配置文件，我们可以使用外部的配置中心，比如 nacos 、apollo。k8s 也提供了 configMap 用来将环境配置信息和容器镜像解耦，便于应用配置的修改。本文主要从以下几个方面介绍 spring boot 使用 k8s 的 configMap 作为外部配置的使用方法：

• spring boot 加载配置文件介绍
• k8s 的 configMap 介绍
• 使用 k8s 的 configMap 作为外部配置文件

二、☀️spring boot 加载配置文件介绍

当应用程序启动时，Spring Boot 会自动从以下位置查找并加载 application.properties 和 application.yaml 文件。

配置文件优先级从高到底的顺序如下：

1. file:./config/ - 优先级最高（项目根路径下的/config子目录）
2. file:./ - 优先级第二 （项目根路径下）
3. classpath:/config/ - 优先级第三（项目resources/config下）
4. classpath:/ - 优先级第四（项目resources根目录）

高优先级配置会覆盖低优先级配置

在同级目录下同时存在 application.properties 和 application.yaml 文件，那么application.properties 会覆盖 application.yaml 文件

如果我们运行时想指定运行哪个环境的配置文件，可以有三种方式：

1. 在项目 resources 文件夹下的 application.properties 文件中配置 spring.profiles.active=dev 指定加载的环境
2. 启动 jar 时，指定 --spring.profiles.active=prod 加载的环境
3. 启动 jar 时，指定 --spring.config.location=target/application.properties加载配置文件位置

三、☀️k8s 的 configMap介绍

ConfigMap 是一种 API 对象，用来将非机密性的数据保存到键值对中。使用时 pod 可以将其用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。

注意：

ConfigMap 并不提供保密或者加密功能。 如果你想存储的数据是机密的，请使用 secret或者使用其他第三方工具来保证你的数据的私密性，而不是用 ConfigMap。

ConfigMap 在设计上不是用来保存大量数据的，在 ConfigMap 中保存的数据不可超过 1 MiB，如果需要保存超出此限制的数据，你可以考虑挂载存储卷或者使用独立的数据库或者文件服务。

创建 configMap 的几种方式：

1. 使用目录创建(--from-file 指定在目录下的所有文件都会被用在ConfigMap里面创建一个键值对，有多少个文件就有多少个键值对，键的名字就是文件名，值就是文件的内容)

   kubectl create cm [configmap名称] --from-file=[目录]

2. 使用文件创建(--from-file 这个参数可以使用多次，效果就跟指定整个目录是一样的)

   kubectl create cm [configmap名称] --from-file=[文件] --from-file=[文件]

3. 从字面值创建(--from-literal 这个参数可以使用多次)

   kubectl create cm [configmap名称] --from-literal=[键=值] --from-literal=[键=值]

示例：使用字面值创建一个 configMap

 kubectl create cm myconfigMap --from-literal=env=dev --from-literal=name=test

[root@node01 test]# kubectl describe cm myconfigMap
Name:         myconfigmap
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
env:
----
dev
name:
----
test
Events:  <none>

4. 使用 yaml 清单文件创建

   创建一个 game-demo.yaml 文件，内容如下：

   apiVersion: v1
   kind: ConfigMap
   metadata:
     name: game-demo
   data:
     # 类属性键；每一个键都映射到一个简单的值
     player_initial_lives: "3"
     ui_properties_file_name: "user-interface.properties"
   
     # 类文件键，键的名字就是文件名，值就是文件的内容
     game.properties: |
       enemy.types=aliens,monsters
       player.maximum-lives=5    
     user-interface.properties: |
       color.good=purple
       color.bad=yellow
       allow.textmode=true    

使用下面的命令创建 configMap：

kubectl apply -f game-demo.yaml

四、☀️使用 k8s 的 configMap作为外部配置文件

从前面的介绍我们可以知道，spring boot 加载配置文件的最高优先级是项目根路径下的/config子目录，所以可以将 configMap 中的配置文件挂载到容器中的项目根路径下的config子目录中。

1. 可以使用下面的命令从文件中创建一个 configMap：

kubectl create cm  spring-boot-demo  --from-file=application.yaml

2. 创建一个 spring-boot-demo.yaml 文件内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: spring-boot-demo
  namespace: default
  labels:
    app: spring-boot-demo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: spring-boot-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: spring-boot-demo
    spec:
      containers:
        - name: spring-boot-demo
          image: ${ORIGIN_REPO}/spring-boot-demo:${IMAGE_TAG}
          imagePullPolicy: Always
          env:
            - name: TZ
              value: Asia/Shanghai
          ports:
            - containerPort: 8080
          resources:
            requests:
              cpu: 200m
              memory: 500Mi
          # 指定配置文件挂载到 /app/config 目录下，构建镜像时的jar包也在 /app 目录下
          volumeMounts:
            - mountPath: /app/config
              name: config
      imagePullSecrets:
        - name: docker-password
      volumes:
        - configMap:
            # 指定我们创建的configMap的名字
            name: spring-boot-demo
          # 自定义的名字，需要跟 volumeMounts.name 匹配
          name: config

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: spring-boot-demo
  namespace: default
  labels:
    app: spring-boot-demo
spec:
  ports:
    - name: port
      port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: spring-boot-demo
  type: ClusterIP

3. 使用下面的命令创建挂载了配置的 deployment ：

kubectl apply -f spring-boot-demo.yaml

4. 使用下面的命令进入到容器中查看验证是否挂载到配置的目录：

# 查看pod
kubectl get pod -n default
# 进入容器
kubectl exec -it spring-boot-demo-76bd6c8857-kwss6  bash

五、☀️被挂载的 configMap内容会被自动更新

当卷中使用的 configMap被更新时，所投射的键最终也会被更新。 kubelet 组件会在每次周期性同步时检查所挂载的 configMap是否为最新。 不过，kubelet 使用的是其本地的高速缓存来获得 configMap的当前值。 高速缓存的类型可以通过 KubeletConfiguration 结构 的 ConfigMapAndSecretChangeDetectionStrategy 字段来配置。

configMap既可以通过 watch 操作实现内容传播（默认形式），也可实现基于 TTL 的缓存，还可以直接经过所有请求重定向到 API 服务器。 因此，从 configMap被更新的那一刻算起，到新的主键被投射到 Pod 中去，这一 时间跨度可能与 kubelet 的同步周期加上高速缓存的传播延迟相等。 这里的传播延迟取决于所选的高速缓存类型 （分别对应 watch 操作的传播延迟、高速缓存的 TTL 时长或者 0）。

以环境变量方式使用的 configMap数据不会被自动更新，更新这些数据需要重新启动 Pod。

参考文档：

k8s 官网

spring boot 官网