Kubernetes官方java客户端之八：fluent style

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概览

本文是《Kubernetes官方java客户端》系列的第八篇，以下提到的java客户端都是指client-jar.jar；
前文《Kubernetes官方java客户端之七：patch操作》涉及的知识点、代码、操作都太多了，对作者和读者都是莫大的折磨，到了本篇咱们轻松一下，写几段简单流畅的代码，了解java客户端对fluent style编程的支持，并且编码完成后的验证操作也很简单；

关于fluent styel

也称为fluid coding, fluent programming，是一种增强代码可读性的风格，使得阅读代码时更加自然流畅，特点是函数返回有关类型，使得多个函数的调用前后链接起来。
关于fluent style可以参考Martin Flowler于2005年发表的文章，地址是：https://martinfowler.com/bliki/FluentInterface.html ，使用fluent style前后的代码对比如下图所示：

源码下载

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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
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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

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在kubernetesclient文件夹下，如下图红框所示：

实战步骤概述

在父工程kubernetesclient下面新建名为fluent的子工程；
fluent工程中只有一个类FluentStyleApplication，启动的main方法以及fluent style的代码都在此类中；
FluentStyleApplication.java提供四个web接口，功能分别是：新建namespace、新建deployment、新建service、删除前面三个接口新建的所有资源；
fluent工程编码完成后，不需要做成镜像部署在kubernetes环境内部，而是作为一个普通SpringBoot应用找个java环境启动即可，与《Kubernetes官方java客户端之三：外部应用》一文的部署和启动一致；
依次调用每个接口，验证功能是否符合预期；

编码

在父工程kubernetesclient下面新建名为fluent的maven子工程，pom.xml内容如下，需要注意的是排除掉spring-boot-starter-json，原因请参考《Kubernetes官方java客户端之二：序列化和反序列化问题》：

<?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>fluent</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>fluent</name>
    <description>Demo project for fluent style</description>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </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>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

新建FluentStyleApplication.java，首先，该类作为启动类，要有main方法：

public static void main(String[] args) {
  SpringApplication.run(FluentStyleApplication.class, args);
}

定义常量NAMESPACE作为本次实战的namespace：

private final static String NAMESPACE = "fluent";

用@PostConstruct注解修饰setDefaultApiClient方法，令其在实例化时执行一次，里面做了一些全局性的初始化设置，注意kubeConfigPath变量对应的config文件路径要正确：

/**
     * 默认的全局设置
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @PostConstruct
    private void setDefaultApiClient() throws Exception {
        // 存放K8S的config文件的全路径
        String kubeConfigPath = "/Users/zhaoqin/temp/202007/05/config";
        // 以config作为入参创建的client对象，可以访问到K8S的API Server
        ApiClient client = ClientBuilder
                .kubeconfig(KubeConfig.loadKubeConfig(new FileReader(kubeConfigPath)))
                .build();

        // 会打印和API Server之间请求响应的详细内容，生产环境慎用
        client.setDebugging(true);

        // 创建操作类
        Configuration.setDefaultApiClient(client);
    }

接下来是创建namespace的web服务，如下所示，由于namespace在kubernetes的apiVersion是v1，因此创建的是V1Namespace实例：

 @RequestMapping(value = "/fluent/createnamespace")
    public V1Namespace createnamespace() throws Exception {

        V1Namespace v1Namespace = new V1NamespaceBuilder()
                .withNewMetadata()
                .withName(NAMESPACE)
                .addToLabels("label1", "aaa")
                .addToLabels("label2", "bbb")
                .endMetadata()
                .build();

        return new CoreV1Api().createNamespace(v1Namespace, null, null, null);
    }

为了更清晰的展现fluent style效果，将上述代码与创建namespace的yaml文件内容放在一起对比，如下图所示，可见对照着yaml文件就能将代码写出来：
接下来是创建service的代码，为了便于和yaml对应起来，代码中特意加了缩进：

 @RequestMapping(value = "/fluent/createservice")
    public V1Service createservice() throws Exception {
        V1Service v1Service = new V1ServiceBuilder()
                // meta设置
                .withNewMetadata()
                    .withName("nginx")
                .endMetadata()

                // spec设置
                .withNewSpec()
                    .withType("NodePort")
                    .addToPorts(new V1ServicePort().port(80).nodePort(30103))
                    .addToSelector("name", "nginx")
                .endSpec()
                .build();

        return new CoreV1Api().createNamespacedService(NAMESPACE, v1Service, null, null, null);
    }

创建deployment的代码如下，因为内容较多所以相对复杂一些，请注意，由于deployment在kubernetes的apiVersion是extensions/v1beta1，因此创建的是ExtensionsV1beta1Deployment实例：

 @RequestMapping(value = "/fluent/createdeployment")
    public ExtensionsV1beta1Deployment createdeployment() throws Exception {
        ExtensionsV1beta1Deployment v1Deployment = new ExtensionsV1beta1DeploymentBuilder()
                // meta设置
                .withNewMetadata()
                    .withName("nginx")
                .endMetadata()

                // spec设置
                .withNewSpec()
                    .withReplicas(1)
                    // spec的templat
                    .withNewTemplate()
                        // template的meta
                        .withNewMetadata()
                            .addToLabels("name", "nginx")
                        .endMetadata()

                        // template的spec
                        .withNewSpec()
                            .addNewContainer()
                                .withName("nginx")
                                .withImage("nginx:1.18.0")
                                .addToPorts(new V1ContainerPort().containerPort(80))
                            .endContainer()
                        .endSpec()

                    .endTemplate()
                .endSpec()
                .build();

        return new ExtensionsV1beta1Api().createNamespacedDeployment(NAMESPACE, v1Deployment, null, null, null);
    }

从上述代码可见，withXXX和endXXX是成对出现的，请在编程的时候注意不要遗漏了endXXX，建议在写withXXX的同时就把endXXX写上；
最后一个方法是清理所有资源的，前面创建的deployment、service、namespace都在此一次性清理掉，实际操作中发现了一个尴尬的情况：删除deployment和namespace时，发送到API Server的删除请求都收到的操作成功的响应，但kubernetes客户端在反序列化响应内容时抛出异常（日志中显示了详细情况），鄙人能力有限暂未找到解决之道，因此只能用try catch来避免整个方法抛出异常，好在kubernetes实际上已经删除成功了，影响不大：

    @RequestMapping(value = "/fluent/clear")
    public String clear() throws Exception {

        // 删除deployment
        try {
            new ExtensionsV1beta1Api().deleteNamespacedDeployment("nginx", NAMESPACE, null, null, null, null, null, null);
        } catch (Exception e)
        {
            log.error("delete deployment error", e);
        }

        CoreV1Api coreV1Api = new CoreV1Api();

        // 删除service
        coreV1Api.deleteNamespacedService("nginx", NAMESPACE, null, null, null, null, null, null);

        // 删除namespace
        try {
            coreV1Api.deleteNamespace(NAMESPACE, null, null, null, null, null, null);
        } catch (Exception e)
        {
            log.error("delete namespace error", e);
        }

        return "clear finish, " + new Date();
    }

编码已完成，启动fluent工程，接下来开始验证功能是否正常；

验证

将fluent工程直接在IEDA环境启动；
浏览器访问：http://localhost:8080/fluent/createnamespace ，页面会展示API Server返回的完整namespace信息：
浏览器访问：http://localhost:8080/fluent/createservice ，页面会展示API Server返回的完整service信息：
浏览器访问：http://localhost:8080/fluent/createdeployment ，页面会展示API Server返回的完整deployment信息：
验证前面几个接口创建的服务是否可用，我这里kubernetes的IP地址是192.168.50.135，因此访问：http://192.168.50.135:30103 ，可以正常显示nginx首页：