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client-go controller-runtime kubebuilder

news 2025/8/10 5:16:43

背景

这半年一直做k8s相关的工作，一直接触client-go controller-runtime kubebuilder，但是很少有文章将这三个的区别说明白，直接用框架是简单，但是出了问题就是黑盒，这不符合我的理念，所以这篇文章从头说起
。

sample-controller

官方的sample-controller，就是最简单controller，这个项目就用了client-go来实现controller
在这里插入图片描述
这是一张在网上被玩烂的图，特别的好，分为上下两部分，上面就是client-go的informer机制（informer机制网上一大堆我就不说了，一句话总结所谓的 Informer，就是一个自带缓存和索引机制，可以触发 Handler 的客户端库），下面就是实现controller的思路。我主要说下半部分（6）调度event handler，就是调用AddFunction、UpdateFunction、DeleteFunction，这几个方法做了什么事呢？（7）就是将对象的key放到了workqueue工作队列中（8）就是不断的从工作队列读取key（9）就是根据key从indexer中取对象，然后做处理。所以说如果自己写controller就要去实现下半部分。

controller-runtime

在这里插入图片描述
controller-runtime，我的理解就是方便用户去写custom controller的，让用户的关注点只关心写处理逻辑，也就是reconciler，在看一下之前的那一张图（6）（7）（8）都是固定的套路，只有handle object这一步才是处理逻辑，所以controller干的事就是帮用户处理了（6）（7）（8）。congtroller中引入了几个新的概念：
Manager：需要管理器来创建和启动控制器（可以有多个控制器与管理器关联），sample-controller中需要自己controller := NewController和controller.Run，现在manager帮你干了，你只需要写run里面的东西

Reconciler：用户需要关心的地方，也就上图handle object那部分。上图（9）部分

Cache：之前你的代码需要操作informer，现在不需要了，直接操作cache就可以，前面我也说过Informer就是一个自带缓存和索引机制，可以触发 Handler 的客户端库

Controller：一方面向 Informer 注册 eventHandler，另一方面从队列中获取数据。controller 将从队列中获取数据并执行用户自定义的 Reconciler 功能。上图（6）（7）（8）部分

我把上图用大白话说一下，controller向informer注册event handler（AddFunction、UpdateFunction、DeleteFunction，这些handler就是将对象的key写到工作队列中），cache负责把informer启动起来，让informer list、watch k8s，当有对象发生变化了informer调用之前注册进来的event handler，将对象的key放到work queue工作队列中，controller不断的从work queue工作队列中获取对象的key，然后调用用户自己写的Reconciler程序。Reconciler的逻辑就是拿着key从cache中获取到对象，然后将对象协调成期望的状态。

在这里插入图片描述
上面这张图总结了哪部分是client-go，哪部分是controller-runtime，哪部分是需要用户自己写代码的地方，可以看出来只需要关心绿色的部分，其实也就是之前handle object那部分，剩下的controller-runtime都帮你干了，看着图细想一下，首先是manager的client和cache，你写的哪个控制器都是在和k8s的api进行交互，所以一个是和k8s连接的客户端，一个是k8s对象的缓存数据，controller 负责注册event handler，并且从workqueue中读取对象，最后负责调用用户自己写的reconciler。

kubebuilder

kubebuilder是对controller的进一层封装，我们用代码说话

下面是controller-runtime的main

func main() {mgr, err := ctrl.NewManager(ctrl.GetConfigOrDie(), ctrl.Options{})// in a real controller, we'd create a new scheme for thiserr = api.AddToScheme(mgr.GetScheme())if err != nil {setupLog.Error(err, "unable to add scheme")os.Exit(1)}err = ctrl.NewControllerManagedBy(mgr).For(&api.ChaosPod{}).Owns(&corev1.Pod{}).Complete(&reconciler{Client: mgr.GetClient(),scheme: mgr.GetScheme(),})if err := mgr.Start(ctrl.SetupSignalHandler()); err != nil {setupLog.Error(err, "problem running manager")os.Exit(1)}
}

下面是kubebuilder的main

func main() {mgr, err := ctrl.NewManager(ctrl.GetConfigOrDie(), ctrl.Options{Scheme:                 scheme,})if err = (&controller.abcReconciler{Client: mgr.GetClient(),Scheme: mgr.GetScheme(),}).SetupWithManager(mgr); err != nil {setupLog.Error(err, "unable to create controller", "controller", "abcCluster")os.Exit(1)}setupLog.Info("starting manager")if err := mgr.Start(ctrl.SetupSignalHandler()); err != nil {setupLog.Error(err, "problem running manager")os.Exit(1)}
}

有没有感觉非常的像，貌似多了一个SetupWithManager，点进去看一下

func (r *abcReconciler) SetupWithManager(mgr ctrl.Manager) error {return ctrl.NewControllerManagedBy(mgr).For(&infrastructurev1alpha1.Abc{}).Complete(r)
}