命令式与声明式 - 理解 k8s 声明式api工作原理 -Kubernetes 控制器的工作原理解读

2023-05-16

一命令式和声明式

命令式（可以理解为面向过程）编程：命令“机器”如何去做事情(how)，这样不管你想要的是什么(what)，它都会按照你的命令实现。
·声明式（可以理解为面向对象）编程：告诉“机器”你想要的是什么(what)，让机器想出如何去做(how)。

命令式

命令式框架的特点是关注过程。以jQuery为例，若我们使用jQuery实现将div中的文字设置为hello word，并添加点击事件，代码为：

$("#div1") //获取标签元素节点
.text("hello world") //设置文字内容
.click(()=>{alert("我被点击了！")}) //添加点击事件

以上代码可以看出，代码的逻辑过程和我们的想法一一对应。

声明式

声明式框架得特点是关注结果。使用vue实现上面得代码为：

<div @click="()=>alert('ok')">hello world</div>

至于如何实现这个“结果”，我们并不关心，它由vue内容搞定，也就是说vue内部是命令式的，它帮我们封装了“过程”，而暴漏给使用者得是声明式的用法。

性能

先给出结论：声明式的代码性能不优于命令式代码性能。

若我们将上面例子中div的文字内容改为“hello vue3”，命令式代码如下：

$("div1").text("hello vue3");

以上代码可以看出，我们明确知道哪个元素的哪里发生了变更，但是声明式代码不一定能做到这一点，因为它需要找到变更前后的差异，并只更新变化的地方，也就是说声明式代码比命令式代码多出找差异的性能消耗，

可维护性
问题来了，在性能上命令式要优于声明式，为什么vue还要做声明式呢？原因在于声明式代码的可维护性更强。我们可以看出声明式代码只关注结果，不用再去写DOM元素的获取、更新、删除等操作，代码看上去更直观。
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二 Kubernetes 声明式 API 的工作原理

声明式API和命令式API的区别 - ZhanLi - 博客园声明式API 声明式和命令式的对比 Kubernetes 声明式 API 的工作原理参考声明式API 声明式和命令式的对比命令式命令式有时也称为指令式，命令式的场景下，计算机只会机械的完成指定https://www.cnblogs.com/ricklz/p/16960244.html

在 Kubernetes 项目中，一个 API 对象在 Etcd 里的完整资源路径，是由：Group（API 组）、Version（API 版本）和 Resource（API 资源类型）三个部分组成的。

apiVersion: batch/v2alpha1
kind: CronJob
...

在这个 YAML 文件中，“CronJob”就是这个 API 对象的资源类型（Resource），“batch”就是它的组（Group），v2alpha1 就是它的版本（Version）。

这个 YAML 会被 Kubernetes 转化成一个 CronJob 对象，这里来看下是如何转化的。

1、首先匹配 API 对象的组；

Kubernetes 中的核心 API 对象，例如 Pod、Node。不需要 Group,(Group 为 "")，这些 API 对象会在 /api 这个层级进行匹配；

非核心的 Api 对象类似 CronJob 会在 /apis 这个层级进行匹配，上面 CronJob 的 Group 是 batch，所以就会找到 /apis/batch；

2、匹配 API 的版本号；

上面栗子 CronJob 的版本号是 v2alpha1，所以当前匹配的路径就是 /apis/batch/v2alpha1;

和我们 API 中的设计原则一样，Kubernetes 中的版本号也是用来进行 API 版本管理的。

3、匹配 API 对象的资源类型；

在匹配好版本之后，Kubernetes 根据路径和资源类型，就能确定创建的是 /apis/batch/v2alpha1 下的 CronJob 对象。

当发起创建 CronJob 的 POST 请求之后，编写的 YAML 的信息就被提交给 APIServer 处理。

APIServer 如何处理 API 请求

1、请求过滤请求，进行一些前置性的工作，比如授权、超时处理、审计等；

2、API 路由匹配；

进入 MUX 和 Routes 流程，MUX 和 Routes 的主要作用是完成 APIServer 的 URL 和 Handler 绑定，Handler 找到对应的 CronJob 类型定义。

3、根据提交的 YAML 文件创建资源；

上面的栗子，根据这个 CronJob 类型定义，使用提交的 YAML 文件里的字段，创建一个 CronJob 对象。

4、使用准入控制器，进行变更操作或验证操作；

准入控制器（Admission Controller）位于 API Server 中，在对象被持久化之前，准入控制器拦截对 API Server 的请求，一般用来做身份验证和授权。

准入控制器包括以下两种：

1、变更（Mutating）准入控制：修改请求的对象；
2、验证（Validating）准入控制：验证请求的对象。

5、序列化，保存到 Etcd 中。

APIServer 会把验证过的 API 对象转换成用户最初提交的版本，进行序列化操作，并调用 Etcd 的 API 把它保存起来。

参考

【深入剖析 Kubernetes】深入剖析Kubernetes_容器_K8s-极客时间
【k8s 声明式 API】Kubernetes声明式API-51CTO.COM
【声明式对比命令式】命令式和声明式，哪个才是你的菜 - 腾讯云开发者社区-腾讯云
【Kubernetes 对象管理】Kubernetes 对象管理 | Kubernetes
【声明式API和命令式API】https://boilingfrog.github.io/2022/12/06/声明式API/

三扩展

k8s control 源码函数解读

Kubernetes 控制器的工作原理解读

Kubernetes 中运行了一系列控制器来确保集群的当前状态与期望状态保持一致，它们就是 Kubernetes 的大脑。例如，ReplicaSet 控制器负责维护集群中运行的 Pod 数量；Node 控制器负责监控节点的状态，并在节点出现故障时及时做出响应。总而言之，在 Kubernetes 中，每个控制器只负责某种类型的特定资源。对于集群管理员来说，了解每个控制器的角色分工至关重要，如有必要，你还需要深入了解控制器的工作原理。

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