1 Kubernetes Java客户端
对于Kubernetes集群的操作，官方提供了命令行工具kubectl，这也是我们最常用且必须掌握的方式。通过kubectl来实现增删改查操作，方便而直接。但总有一些更复杂的场景难以满足，比如我希望在数据库的某个值达到10万后就触发一个Kubernetes Job去处理某项任务。即使shell编程似乎也可以解决，但为了项目维护，如果能整合到现有代码里，岂不是更好？
从Kubernetes的架构图可以看出，我们只要和API server做好交互就可以了，实际上kubectl也是如此的。那我们就可以使用任何语言来操作Kubernetes。
本文将介绍Java方面最好用的客户端库fabric8io/kubernetes-client，它支持Kubernetes和OpenShift，并被许多项目引用，如Spring Cloud、Spark、Istio Java API等，可见它的优秀之处。
2 如何使用
本文将通过代码演示一些常用操作。
2.1 引入依赖
目前的最新版本为5.0.0，通过maven引入最新依赖如下：
<dependency>
<groupId>io.fabric8</groupId>
<artifactId>kubernetes-client</artifactId>
<version>5.0.0</version>
</dependency>
这个依赖包含了相关的核心类、模型类、Json和okhttp3等。
看它的依赖就可以学习优秀的项目是如何组织和管理的。
2.2 创建客户端
创建客户端最简单的方式是使用默认配置：
KubernetesClient client = new DefaultKubernetesClient();
它会从目录~/.kube/config中读取配置文件。如果想要修改配置，可以通过配置以下设置：
- 系统属性（System Properties）
- 环境变量（Enviroment Variables）
- Kube配置文件
- ServiceAccount的
Token和加载的CA证书
系统属性和环境变量列表可查看官网。
当然，还可以通过Java来自定义配置：
Config config = new ConfigBuilder()
.withMasterUrl("https://localhost:6443")
.build();
KubernetesClient client = new DefaultKubernetesClient(config);
2.3 创建资源
这个Java库使用了大量的Builder模式来创建对象，创建命令空间如下：
Namespace namespace = new NamespaceBuilder()
.withNewMetadata()
.withName("pkslow")
.addToLabels("reason", "pkslow-sample")
.endMetadata()
.build();
client.namespaces().createOrReplace(namespace);
非常灵活，上面例子添加了名字和标签，最后通过createOrReplace方法可新建，如果存在可替换。
对于Pod也是类似的：
Pod pod = new PodBuilder()
.withNewMetadata()
.withName("nginx")
.addToLabels("app", "nginx")
.endMetadata()
.withNewSpec()
.addNewContainer()
.withName("nginx")
.withImage("nginx:1.19.5")
.endContainer()
.endSpec()
.build();
client.pods().inNamespace("pkslow").createOrReplace(pod);
指定名字、标签和镜像后就可以创建了。
2.4 查看资源
查看资源可以查询所有，或者通过条件options来过滤，具体代码如下：
// 查看命名空间
NamespaceList namespaceList = client.namespaces().list();
namespaceList.getItems()
.forEach(namespace ->
System.out.println(namespace.getMetadata().getName() + ":" + namespace.getStatus().getPhase()));
// 查看Pod
ListOptions options = new ListOptions();
options.setLabelSelector("app=nginx");
Pod nginx = client.pods().inNamespace("pkslow")
.list(options)
.getItems()
.get(0);
System.out.println(nginx);
2.5 修改资源
修改资源是通过edit方法来实现的，可通过命名空间和名字来定位到资源，然后进行修改，示例代码如下：
// 修改命名空间
client.namespaces().withName("pkslow")
.edit(n -> new NamespaceBuilder(n)
.editMetadata()
.addToLabels("project", "pkslow")
.endMetadata()
.build()
);
// 修改Pod
client.pods().inNamespace("pkslow").withName("nginx")
.edit(p -> new PodBuilder(p)
.editMetadata()
.addToLabels("app-version", "1.0.1")
.endMetadata()
.build()
);
2.6 删除资源
删除资源也是类似的，先定位再操作：
client.pods().inNamespace("pkslow")
.withName("nginx")
.delete();
2.7 通过yaml文件操作
我们还可以直接通过yaml文件来描述资源，而不用Java来定义，这样可以更直观和方便。完成yaml文件的编写后，Load成对应的对象，再进行各种增删改查操作，示例如下：
yaml文件定义了一个Deployment：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
myapp: nginx
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
myapp: nginx
template:
metadata:
labels:
myapp: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80
Java代码如下：
Deployment deployment = client.apps().deployments()
.load(Fabric8KubernetesClientSamples.class.getResourceAsStream("/deployment.yaml"))
.get();
client.apps().deployments().inNamespace("pkslow")
.createOrReplace(deployment);
2.8 监听事件
我们还可以通过监听资源的事件，来进行对应的反应，比如有人删除了Pod就记录日志到数据库等，这个功能还是非常有用的。示例代码如下：
client.pods().inAnyNamespace().watch(new Watcher<Pod>() {
@Override
public void eventReceived(Action action, Pod pod) {
System.out.println("event " + action.name() + " " + pod.toString());
}
@Override
public void onClose(WatcherException e) {
System.out.println("Watcher close due to " + e);
}
});
通过一个Watcher监听了Pod的所有动作事件，然后打印动作名和对应的Pod。输出后的日志如下：
event ADDED Pod(apiVersion=v1, kind=Pod, metadata=ObjectMeta(
event MODIFIED Pod(apiVersion=v1, kind=Pod, metadata=ObjectMeta(
event DELETED Pod(apiVersion=v1, kind=Pod, metadata=ObjectMeta(
event MODIFIED Pod(apiVersion=v1, kind=Pod, metadata=ObjectMeta(
日志太长，就不完全显示。
3 总结
这个Kubernetes的Java客户端实在是好用，API简单易用，即使不用文档也能通过方法名判断。最让人惊喜的是，官方还提供了许多绝佳的示例，简直不要太友好。
使用这个API，在项目中可以更灵活地管理和使用Kubernetes应用了。