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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；
概览
本文是《Kubernetes官方java客户端》系列的第四篇，以下提到的java客户端都是指client-jar.jar；
-
前文《Kubernetes官方java客户端之三：外部应用》中，咱们开发了一个名为<font color="blue">OutsideclusterApplication</font>的SpringBoot应用，该应用并未部署在K8S环境，而是远程访问K8S环境内部的API Server，整体结构如下：
在这里插入图片描述 -
除了前文中部署在外部的方式，还有一种常见场景：使用java客户端的应用自身也部署在K8S环境中，如下图所示，名为<font color="blue">DemoApplication的SpringBoot</font>应用部署在K8S环境内，调用java客户端库的API对K8S进行各种操作，整体结构如下：
在这里插入图片描述 本文的内容就是开发上图中名为<font color="blue">DemoApplication</font>的应用，并且部署在K8S环境中进行验证；
额外准备
- 前文《Kubernetes官方java客户端之三：外部应用》的实战是一次常规的SpringBoot应用开发，本文的实战和前文略有不同，您需要对以下知识点有所了解：
- SpringBoot制作成docker镜像，首选官方推荐的方式，参考《体验SpringBoot(2.3)应用制作Docker镜像(官方方案)》、《详解SpringBoot(2.3)应用制作Docker镜像(官方方案)》
- SpringBoot应用在K8S环境下的探针技术，参考《掌握SpringBoot-2.3的容器探针：基础篇》、《掌握SpringBoot-2.3的容器探针：深入篇》、《掌握SpringBoot-2.3的容器探针：实战篇》
源码下载
- 如果您不想编码，可以在GitHub下载所有源码，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：
| 名称 | 链接 | 备注 |
|---|---|---|
| 项目主页 | https://github.com/zq2599/blog_demos | 该项目在GitHub上的主页 |
| git仓库地址(https) | https://github.com/zq2599/blog_demos.git | 该项目源码的仓库地址，https协议 |
| git仓库地址(ssh) | git@github.com:zq2599/blog_demos.git | 该项目源码的仓库地址，ssh协议 |
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这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在<font color="blue">kubernetesclient</font>文件夹下，如下图红框所示：
在这里插入图片描述
开发K8S环境内的应用：DemoApplication
- 打开《Kubernetes官方java客户端：准备》中创建的的<font color="blue">kubernetesclient</font>工程，在里面创建子工程，名为<font color="red">helloworld</font>，这是个SpringBoot工程，pom.xml内容如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>com.bolingcavalry</groupId>
<artifactId>kubernetesclient</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<relativePath>../pom.xml</relativePath>
</parent>
<groupId>com.bolingcavalry</groupId>
<artifactId>helloworld</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>helloworld</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<packaging>jar</packaging>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.kubernetes</groupId>
<artifactId>client-java</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<version>2.3.0.RELEASE</version>
<!--该配置会在jar中增加layer描述文件，以及提取layer的工具-->
<configuration>
<layers>
<enabled>true</enabled>
</layers>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 编写java代码，创建<font color="blue">DemoApplication.java</font>，这里为了简单起见，将引导类和web controller的代码都写在DemoApplication类中：
package com.bolingcavalry.demo;
import com.google.gson.Gson;
import io.kubernetes.client.openapi.ApiClient;
import io.kubernetes.client.openapi.Configuration;
import io.kubernetes.client.openapi.apis.CoreV1Api;
import io.kubernetes.client.openapi.models.V1PodList;
import io.kubernetes.client.util.Config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
@SpringBootApplication
@RestController
@Slf4j
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
@RequestMapping(value = "/hello")
public List<String> hello() throws Exception {
ApiClient client = Config.defaultClient();
Configuration.setDefaultApiClient(client);
CoreV1Api api = new CoreV1Api();
// 调用客户端API取得所有pod信息
V1PodList v1PodList = api.listPodForAllNamespaces(null, null, null, null, null, null, null, null, null);
// 使用Gson将集合对象序列化成JSON，在日志中打印出来
log.info("pod info \n{}", new Gson().toJson(v1PodList));
return v1PodList
.getItems()
.stream()
.map(value ->
value.getMetadata().getNamespace()
+ ":"
+ value.getMetadata().getName())
.collect(Collectors.toList());
}
}
- 还记得《Kubernetes官方java客户端之二：序列化和反序列化问题》提到的序列化问题吗？上述代码中，log.info那段代码里对<font color="blue">V1PodList</font>执行序列化的是Gson，并且hello方法返回的也不是V1PodList实例，而是新做的一个List实例，这样做是因为jackson对V1PodList做序列化会导致异常，这里要避免jackson参与序列化操作；
- 应用的代码已经写完，接下来是镜像制作用到的Dockerfile文件，该文件和刚才创建的pom.xml文件在同一个目录下(即子工程<font color="blue">helloworld</font>的文件夹下)，Dockerfile文件内容如下：
# 指定基础镜像，这是分阶段构建的前期阶段
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch as builder
# 执行工作目录
WORKDIR application
# 配置参数
ARG JAR_FILE=target/*.jar
# 将编译构建得到的jar文件复制到镜像空间中
COPY ${JAR_FILE} application.jar
# 通过工具spring-boot-jarmode-layertools从application.jar中提取拆分后的构建结果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract
# 正式构建镜像
FROM openjdk:8u212-jdk-stretch
WORKDIR application
# 前一阶段从jar中提取除了多个文件，这里分别执行COPY命令复制到镜像空间中，每次COPY都是一个layer
COPY --from=builder application/dependencies/ ./
COPY --from=builder application/spring-boot-loader/ ./
COPY --from=builder application/snapshot-dependencies/ ./
COPY --from=builder application/application/ ./
ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
- 在子工程pom.xml文件所在目录执行以下命令完成编译构建：
mvn clean package -U -DskipTests
- 接下来要制作镜像文件了，请确保当前电脑已经安装并运行了docker，另外构建docker镜像的操作<font color="red">我仅在macOS和Linux操作系统下执行成功</font>，在Windows环境能否成功请自行尝试；
- 在Dockerfile所在目录执行以下命令即可创建docker镜像文件：
docker build -t 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT .
-
上述命令执行成功后，镜像文件还只是在本机的docker仓库中，请放置到K8S环境可以访问的地方，我这里是在内网部署了镜像仓库Harbor，执行以下命令即可从本地仓库推送到Harbor(可能需要先登录，与Harbor的设置有关)：
在这里插入图片描述 镜像准备完成，接下来就是在K8S环境部署了，在K8S环境创建名为helloworld.yaml的文件，内容如下，可见deployment和service都配置好了，另外请注意serviceAccountName属性的值为kubernates-client-service-account，此serviceAccountName是在《Kubernetes官方java客户端之一：准备》一文中创建好的RBAC资源，令咱们开发的helloworld应用有权限请求API Server：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: helloworld
namespace : kubernetesclient
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8080
nodePort: 30100
selector:
name: helloworld
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
namespace : kubernetesclient
name: helloworld
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
name: helloworld
spec:
serviceAccountName: kubernates-client-service-account
containers:
- name: helloworld
image: 192.168.50.43:5888/common/helloworld:1.0-SNAPSHOT
tty: true
livenessProbe:
httpGet:
path: /actuator/health/liveness
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
failureThreshold: 10
timeoutSeconds: 10
periodSeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: /actuator/health/readiness
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
timeoutSeconds: 10
periodSeconds: 5
ports:
- containerPort: 8080
resources:
requests:
memory: "512Mi"
cpu: "100m"
limits:
memory: "1Gi"
cpu: "1000m"
-
helloworld.yaml所在目录执行命令：<font color="blue">kubectl apply -f helloworld.yaml</font>
在这里插入图片描述 -
我这边，上图中的Pod所在宿主机IP地址是<font color="blue">192.168.50.135</font>，因此用浏览器访问<font color="blue">http://192.168.50.135:30100/hello</font>，如下图，可见当前K8S环境下所有Pod名称都返回了：
在这里插入图片描述
至此，SpringBoot应用通过K8S官方java客户端，成功获取了自身所在K8S环境的信息，通过前文和本章，咱们对K8S官方java客户端已经有了基本的认识，接下来的实战会开启这个客户端更丰富的能力；
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