Kubernetes client-go 源码分析

概述 ListWatch 对象的创建 Getter ListWatch List() & Watch()

概述

源码版本信息

Project: kubernetes

Branch: master

Last commit id: d25d741c

Date: 2021-09-26

ListWatcher 是 Reflector 的一个主要能力提供者，今天我们具体看下 ListWatcher 是如何实现 List() 和 Watch() 过程的。这里我们只跟到 RESTClient 到调用层，不深入 RESTClient 本身的实现；后面有机会再单独结合 apiserver、etcd 等整体串在一起讲 k8s 里的 list-watch 机制底层原理。

ListWatch 对象的创建

ListWatcher 对应的新建实例函数如下：

client-go/tools/cache/listwatch.go:70

1// 这里 Getter 类型的 c 对应一个 RESTClient
2func NewListWatchFromClient(c Getter, resource string, namespace string, fieldSelector fields.Selector) *ListWatch {
3   optionsModifier := func(options *metav1.ListOptions) {
4      options.FieldSelector = fieldSelector.String() // 序列化成字符串
5   }
6   // 调用下面这个 NewFilteredListWatchFromClient() 函数
7   return NewFilteredListWatchFromClient(c, resource, namespace, optionsModifier)
8}

主要逻辑在下面，list 和 watch 能力都是通过 RESTClient 提供：

 1func NewFilteredListWatchFromClient(c Getter, resource string, namespace string, optionsModifier func(options *metav1.ListOptions)) *ListWatch {
 2   // list 某个 namespace 下的某个 resource
 3   listFunc := func(options metav1.ListOptions) (runtime.Object, error) {
 4      optionsModifier(&options)
 5      return c.Get(). // RESTClient.Get() -> *request.Request
 6         Namespace(namespace).
 7         Resource(resource).
 8         VersionedParams(&options, metav1.ParameterCodec).
 9         Do(context.TODO()).
10         Get()
11   }
12   // watch 某个 namespace 下的某个 resource
13   watchFunc := func(options metav1.ListOptions) (watch.Interface, error) {
14      options.Watch = true
15      optionsModifier(&options)
16      return c.Get().
17         Namespace(namespace).
18         Resource(resource).
19         VersionedParams(&options, metav1.ParameterCodec).
20         Watch(context.TODO())
21   }
22   return &ListWatch{ListFunc: listFunc, WatchFunc: watchFunc}
23}

Getter

上面有一个 Getter 接口，看下定义：

client-go/tools/cache/listwatch.go:65

1type Getter interface {
2   Get() *restclient.Request
3}

这里需要一个能够获得 *restclient.Request 的方式

我们实际使用的时候，会用 rest.Interface 接口类型的实例，这是一个相对底层的工具，封装的是 Kubernetes REST apis 相应动作：

client-go/rest/client.go:41

 1type Interface interface {
 2   GetRateLimiter() flowcontrol.RateLimiter
 3   Verb(verb string) *Request
 4   Post() *Request
 5   Put() *Request
 6   Patch(pt types.PatchType) *Request
 7   Get() *Request
 8   Delete() *Request
 9   APIVersion() schema.GroupVersion
10}

对应实现是：

client-go/rest/client.go:81

 1type RESTClient struct {
 2   base *url.URL
 3   versionedAPIPath string
 4   content ClientContentConfig
 5   createBackoffMgr func() BackoffManager
 6   rateLimiter flowcontrol.RateLimiter
 7   warningHandler WarningHandler
 8   Client *http.Client
 9}
10

Getter 接口的 Get() 方法返回的是一个 *restclient.Request 类型，Request 的用法我们直接看 ListWatch 的 New 函数里已经看到是怎么玩的了。

至于这里的 RESTClient 和我们代码里常用的 Clientset 的关系，这里先简单举个例子介绍一下：我们在用 clientset 去 Get 一个指定名字的 DaemonSet 的时候，调用过程类似这样：

1r.AppsV1().DaemonSets("default").Get(ctx, "test-ds", getOpt)

这里的 Get 其实就是利用了 RESTClient 提供的能力，方法实现对应如下：

 1func (c *daemonSets) Get(ctx context.Context, name string, options v1.GetOptions) (result *v1beta1.DaemonSet, err error) {
 2    result = &v1beta1.DaemonSet{}
 3  err = c.client.Get(). // 其实就是 RESTClient.Get()，返回的是 *rest.Request 对象
 4        Namespace(c.ns).
 5        Resource("daemonsets").
 6        Name(name).
 7        VersionedParams(&options, scheme.ParameterCodec).
 8        Do(ctx).
 9        Into(result)
10    return
11}

ListWatch

上面 NewFilteredListWatchFromClient() 函数里实现了 ListFunc 和 WatchFunc 属性的初始化，我们接着看下 ListWatch 结构体定义：

client-go/tools/cache/listwatch.go:57

1type ListWatch struct {
2   ListFunc  ListFunc
3   WatchFunc WatchFunc
4   // DisableChunking requests no chunking for this list watcher.
5   DisableChunking bool
6}

实现的接口叫做 ListWatcher

1type ListerWatcher interface {
2    Lister
3    Watcher
4}

这里的 Lister 是

1type Lister interface {
2   // List 的返回值应该是一个 list 类型对象，也就是里面有 Items 字段，里面的 ResourceVersion 可以用来 watch
3   List(options metav1.ListOptions) (runtime.Object, error)
4}

这里的 Watcher 是

1type Watcher interface {
2   // 从指定的资源版本开始 watch
3   Watch(options metav1.ListOptions) (watch.Interface, error)
4}

List() & Watch()

最后 ListWatch 对象的 List() 和 Watch() 的实现就没有太多新内容了：

client-go/tools/cache/listwatch.go:103

1func (lw *ListWatch) List(options metav1.ListOptions) (runtime.Object, error) {   // ListWatch 在 Reflector 中使用，在 Reflector 中已经有了分页逻辑，所以这里不能再添加分页相关代码   return lw.ListFunc(options)}func (lw *ListWatch) Watch(options metav1.ListOptions) (watch.Interface, error) {   return lw.WatchFunc(options)}

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