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。

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 runtime，operator 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。