1. 为什么你需要 Spring Cloud Kubernetes？
Spring Cloud Kubernetes提供了众所周知的Spring Cloud接口的实现，允许开发者在Kubernetes上构建和运行Spring Cloud应用。虽然这个项目在构建云原生应用时可能对你有用，但它也不是在Kubernetes上部署Spring Boot应用的必要条件。如果你刚刚开始在Kubernetes上运行你的Spring Boot应用，你只需要一个基本的Spring Boot应用和Kubernetes本身就可以完成很多事情。
以上来自官方的描述，总结来说就是spring-cloud-kubernetes是springcloud官方推出的开源项目，用于将Spring Cloud和Spring Boot应用运行在kubernetes环境，并且提供了通用的接口来调用kubernetes服务，GitHub上官方地址是：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes
2. Starter
Starter 是方便的依赖描述，你可以在你的应用程序中包含它。导入一个Starter，以获得功能集的依赖和Spring Boot自动配置。以 spring-cloud-starter-kubernetes-fabric8 开头的Starter提供了使用 Fabric8 Kubernetes Java 客户端 的实现。以 spring-cloud-starter-kubernetes-client 开头的Starter提供了使用 Kubernetes Java 客户端 的实现。
Starter | Features |
Fabric8 依赖 Kubernetes Client 依赖 | Discovery Client 实现，将服务名称（service name）解析为Kubernetes服务。 |
Fabric8 依赖 Kubernetes Client 依赖 | 从Kubernetes ConfigMap 和 Secret 加载应用application properties。当 ConfigMap 或 Secret发生变化时，重新加载 application properties。 |
Fabric8 依赖 Kubernetes Client 依赖 | 所有 Spring Cloud Kubernetes 的特性。 |
3. spring-cloud-kubernetes背后的三个关键知识点
（1） DiscoveryClient接口的实现类实例从何而来
DiscoveryController.java的内容如下
@RestController
public class DiscoveryController {
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;
/**
* 探针检查响应类
* @return
*/
@RequestMapping("/health")
public String health() {
return "health";
}
/**
* 返回远程调用的结果
* @return
*/
@RequestMapping("/getservicedetail")
public String getUri(
@RequestParam(value = "servicename", defaultValue = "") String servicename) {
return "Service [" + servicename + "]'s instance list : " + JSON.toJSONString(discoveryClient.getInstances(servicename));
}
/**
* 返回发现的所有服务
* @return
*/
@RequestMapping("/services")
public String services() {
return this.discoveryClient.getServices().toString()
+ ", "
+ new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());
}
}上述代码中，我们并没有写创建DiscoveryClient实例的代码，discoveryClient从何而来？
这一切，要从DiscoveryController.java所在项目的pom.xml说起；
- 在pom.xml中，有对spring-cloud-kubernetes框架的依赖配置：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-kubernetes-discovery</artifactId>
<version>1.0.1.RELEASE</version>
</dependency>- 打开spring-cloud-kubernetes-discovery的源码，地址是：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes/tree/master/spring-cloud-kubernetes-discovery ，在这个工程中发现了文件spring.factories：
- spring容器启动时，会寻找classpath下所有spring.factories文件(包括jar文件中的)，spring.factories中配置的所有类都会实例化，我们在开发springboot时常用到的XXX-starter.jar就用到了这个技术，效果是一旦依赖了某个starter.jar很多功能就在spring初始化时候自动执行了（例如mysql的starter，启动时会连接数据库）
- spring.factories文件中有两个类：KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration和KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration都会被实例化；
- 先看KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration，KubernetesAutoConfiguration和KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration这两个类会被实例化：
/**
* Bootstrap config for Kubernetes discovery config client.
*
* @author Zhanwei Wang
*/
@Configuration
@ConditionalOnProperty("spring.cloud.config.discovery.enabled")
@Import({ KubernetesAutoConfiguration.class,
KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration.class })
public class KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration {
}- 在KubernetesAutoConfiguration的源码中，会实例化一个重要的类：DefaultKubernetesClient，如下：
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public KubernetesClient kubernetesClient(Config config) {
return new DefaultKubernetesClient(config);
}- 再看KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration源码，注意kubernetesDiscoveryClient方法，这里面实例化了DiscoveryController所需的DiscoveryClient接口实现，还要重点关注的地方是KubernetesClient参数的值，是上面提到的DefaultKubernetesClient对象：
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
@ConditionalOnProperty(name = "spring.cloud.kubernetes.discovery.enabled", matchIfMissing = true)
public KubernetesDiscoveryClient kubernetesDiscoveryClient(KubernetesClient client,
KubernetesDiscoveryProperties properties,
KubernetesClientServicesFunction kubernetesClientServicesFunction,
DefaultIsServicePortSecureResolver isServicePortSecureResolver) {
return new KubernetesDiscoveryClient(client, properties,
kubernetesClientServicesFunction, isServicePortSecureResolver);
}因此，我们编写的DiscoveryController类所需的DiscoveryClient接口实现类是KubernetesDiscoveryClient，用到的是spring规范中的spring.factories。需要注意的是，KubernetesDiscoveryClient有个成员变量是KubernetesClient，该变量的值是DefaultKubernetesClient实例；
（2）java应用怎么能取得所在kubernetes的服务信息
- DiscoveryController是如何获取所在kubernetes的服务信息的：
@RequestMapping("/services")
public String services() {
return this.discoveryClient.getServices().toString()
+ ", "
+ new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());
}如上所示，discoveryClient.getServices()方法返回了所有kubernetes的服务信息；
2. discoveryClient对应的类是spring-cloud-kubernetes项目的KubernetesDiscoveryClient.java，看方法：
public List<String> getServices(Predicate<Service> filter) {
return this.kubernetesClientServicesFunction.apply(this.client).list().getItems()
.stream().filter(filter).map(s -> s.getMetadata().getName())
.collect(Collectors.toList());
}这段代码的关键在于this.kubernetesClientServicesFunction.apply(this.client).list()，先看KubernetesClientServicesFunction实例的初始化过程，在KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration类中：
@Bean
public KubernetesClientServicesFunction servicesFunction(
KubernetesDiscoveryProperties properties) {
if (properties.getServiceLabels().isEmpty()) {
return KubernetesClient::services;
}
return (client) -> client.services().withLabels(properties.getServiceLabels());
}KubernetesClientServicesFunction是个lambda表达式，用于KubernetesClient的时候，返回KubernetesClient.services()的结果，如果指定了标签过滤，就用指定的标签来做过滤（也就是kubernetes中的标签选择器的效果）
因此，数据来源其实就是上面的this.client，调用其services方法的返回结果；
- KubernetesDiscoveryClient.getServices方法中的this.client是什么呢？分析前面的问题时已经提到过了，就是DefaultKubernetesClient类的实例，所以，此时要去看DefaultKubernetesClient.services方法，发现client是ServiceOperationsImpl实例：
@Override
public MixedOperation<Service, ServiceList, DoneableService, ServiceResource<Service, DoneableService>> services() {
return new ServiceOperationsImpl(httpClient, getConfiguration(), getNamespace());
}- 接着看ServiceOperationsImpl.java，我们关心的是它的list方法，此方法在父类BaseOperation中找到：
public L list() throws KubernetesClientException {
try {
HttpUrl.Builder requestUrlBuilder = HttpUrl.get(getNamespacedUrl()).newBuilder();
String labelQueryParam = getLabelQueryParam();
if (Utils.isNotNullOrEmpty(labelQueryParam)) {
requestUrlBuilder.addQueryParameter("labelSelector", labelQueryParam);
}
String fieldQueryString = getFieldQueryParam();
if (Utils.isNotNullOrEmpty(fieldQueryString)) {
requestUrlBuilder.addQueryParameter("fieldSelector", fieldQueryString);
}
Request.Builder requestBuilder = new Request.Builder().get().url(requestUrlBuilder.build());
L answer = handleResponse(requestBuilder, listType);
updateApiVersion(answer);
return answer;
} catch (InterruptedException | ExecutionException | IOException e) {
throw KubernetesClientException.launderThrowable(forOperationType("list"), e);
}
}展开上面代码的handleResponse方法，可见里面是一次http请求，至于请求的地址，可以展开getNamespacedUrl()方法，里面调用的getRootUrl方法如下：
public URL getRootUrl() {
try {
if (apiGroup != null) {
return new URL(URLUtils.join(config.getMasterUrl().toString(), "apis", apiGroup, apiVersion));
}
return new URL(URLUtils.join(config.getMasterUrl().toString(), "api", apiVersion));
} catch (MalformedURLException e) {
throw KubernetesClientException.launderThrowable(e);
}
}可见最终的地址应该是：xxxxxx/api/v1或者xxxxxx/apis/xx/v1这样的字符串。
这样的字符串意味着什么呢？这是访问kubernetes的API Server时用到的URL标准格式，有关API Server服务的详情请参考官方文档，地址是：https://kubernetes.io/docs/reference/using-api/api-concepts/
上图中，OperationSupport类的成员变量resourceT是什么值？官方文档示例中是"pods"，在获取service的时候又该是多少呢？顺着源码一路找下去，找到了类的构造方法，如下所示，第五个参数就是resourceT，这里直接被写死为"services"：
public ServiceOperationsImpl(OkHttpClient client, Config config, String apiVersion, String namespace, String name, Boolean cascading, Service item, String resourceVersion, Boolean reloadingFromServer, long gracePeriodSeconds, Map<String, String> labels, Map<String, String> labelsNot, Map<String, String[]> labelsIn, Map<String, String[]> labelsNotIn, Map<String, String> fields) {
super(client, config, null, apiVersion, "services", namespace, name, cascading, item, resourceVersion, reloadingFromServer, gracePeriodSeconds, labels, labelsNot, labelsIn, labelsNotIn, fields);
}因此，“controller中用到的kubernetes服务数据从何而来"已经清楚了：最终是调用okhttp的newCall方法向kubernetes的API Server发起http请求，获取service资源的数据列表；
（3）kubernetes的service信息存在哪里？如何将这些信息给出去？
在kubernetes环境中，pod、service这些资源的数据都存储在etcd，任何服务想要增删改查etcd的数据，都只能通过向API Server发起RestFul请求的方式来完成。DiscoveryController类获取所有service也是发请求到API Server，由API Server从etcd中取得service的数据返回给DiscoveryController
资料来源
- 集成k8s和spring cloud的利器:spring-cloud-kubernetes_大树叶的博客-CSDN博客
- Spring Cloud Kubernetes(K8s)的指南 - 掘金
- cloud.tencent.com
- 微服务 SpringCloud是什么以及和k8s关系_富士康质检员张全蛋的博客-CSDN博客
- 在K8S平台部署Spring Cloud微服务项目
- Spring Cloud + Kubernetes 微服务框架原理和实践
- docker+k8s+springcloud微服务集群部署实例
- 想了解 spring-cloud-kubernetes，那就先来实战一把官方demo - 掘金
- 部署微服务:Spring Cloud 和 Kubernetes 的比较 - 掘金
- 集成k8s和spring cloud的利器:spring-cloud-kubernetes_spring cloud kubernetes_大树叶的博客-CSDN博客
- 程序员都知道SpringCloud与Kubernetes可以进行生态融合吗?_springcloud kubernetes_该用户快成仙了的博客-CSDN博客
- Kubernetes(K8s)部署 SpringCloud 服务实战 - 追风人聊Java - 博客园
- spring-cloud-kubernetes之开发环境搭建-CSDN博客
- Spring Cloud Kubernetes 中文文档
- VMware安装配置Centos7(保姆级)_vmware centos7镜像-CSDN博客
- cloud.tencent.com
- developer.aliyun.com
