K8s informers的介绍
本文是 An introduction to Go Kubernetes informers的中文翻译版本，内容有删减
这篇文章介绍了Kubernetes Go client library工具，它主要用于在内存中保持集群资源的实时快照。
在代码示例中，我们导入了需要的包：
import (
metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
appsv1 "k8s.io/api/apps/v1"
corev1 "k8s.io/api/core/v1"
)
动机
如果您的Go程序需要获取有关Kubernetes资源（例如服务、副本集、Pod等）的信息，您可以使用官方的Kubernetes Go client实例与Kubernetes APIServer进行交互：
// gets the information of a given pod in the default namespace
pod, err := client.CoreV1().Pods("default").
Get(context.Background(), "pod-name", v1.GetOptions{})
// gets the information of all the currently existing pods in all the
// namespaces
pods, err := client.CoreV1().Pods(corev1.NamespaceAll).
List(context.Background(), v1.ListOptions{})
然而，您可能希望最小化连接数来拉取数据。并减少获取资源的延迟，因此您可以使用Watch接口来监听Kubernetes资源的更改事件，依次保证内存是最新的资源：
// ignoring returned error on purpose
watcher, _ := client.CoreV1().Pods(corev1.NamespaceAll).
Watch(context.Background(), metav1.ListOptions{})
for event := range watcher.ResultChan() {
pod := event.Object.(*corev1.Pod)
fmt.Printf("%v pod with name %s\n", event.Type, pod.Name)
}
上述代码的输出会是下面这样子
ADDED pod with name openshift-controller-manager-operator-6b4884d944-gbj2n
ADDED pod with name installer-3-ip-10-0-131-5.ec2.internal
ADDED pod with name kube-storage-version-migrator-operator-684c8fbd9-fw6p8
ADDED pod with name apiserver-86b697ffcb-424gl
ADDED pod with name kube-controller-manager-ip-10-0-131-5.ec2.internal
ADDED pod with name cluster-autoscaler-operator-558c76fc6-l4xwk
ADDED pod with name node-exporter-wjks6
为了确保在内存中保持集群中所有Pod的副本，您需要检查event.Type值（Added、Deleted、Modified等），然后相应地更新存储Pod数据的Map（例如按唯一字段索引，比如Pod的命名空间+名称）。
此时您需要为所有需要在内存中保持的资源编写相同的代码，包括：
- 管理内存存储和索引，以及必要时的并发访问控制。
- 建立与不同资源的监视连接，并管理重新连接的过程。
解决方案–>Informers
为了用最少的代码实现上述功能，Kubernetes Go库提供了名为informers的的功能，它们会持续监视您的Kubernetes资源更新事件（添加、删除、修改等），并在内存中保持它们的副本，可以通过给定的索引检索到这些资源副本。
您可以通过informers工厂为每种资源类型创建informers。例如，以下代码将创建一个Pods的informers：
// resyncing in-memory copy each 10 minutes
factory := informers.NewSharedInformerFactory(client, 10*time.Minute)
podsInformer := factory.Core().V1().Pods().Informer()
下面的代码会启动上面初始化的_Informers_，（以及工厂创建的任何其他informer），并等待直到获取完整的Pod副本到内存中
stopCh := make(chan struct{})
factory.Start(stopCh) // runs in background
factory.WaitForCacheSync(stopCh)
即使在等待缓存同步之后，工厂创建的所有informers仍会保持后台运行，以便在集群中的Pod发生任何更改时，内存中的数据都会被及时更新。您可以关闭stopCh通道来中断所有informers的后台执行。
默认情况下，针对有命名空间的资源的informers使用namespace/name字符串作为键来存储它们。您可以按以下方式按照命名空间和名称检索任何Pod：
// ignoring returned ok and err for brevity
podItem, _, _ := podsInformer.GetIndexer().GetByKey(namespace + "/" + name)
pod := podItem.(*corev1.Pod)
fmt.Println("The Pod IP is", pod.Status.PodIP)
请注意，由于Go语言目前缺乏泛型支持（详情请见Go泛型提案），在处理某些情况下仍需要使用interface{}类型。
现在假设除了通过名称访问Pod之外，您还希望通过IP地址对其进行索引。在启动Informer工厂之前，您可以添加一个新的索引器indexer。新的Pod索引器将接收一个*Pod实例，并返回一个string值列表，用作此Pod的索引。在我们的情况下，可以返回该Pod的IP地址列表。
// arbitrary unique name for the new indexer
const ByIP = "IndexByIP"
func podIPIndexFunc(obj interface{}) ([]string, error) {
pod, ok := obj.(*v1.Pod)
if !ok {
return nil, cache.ErrWrongType
}
// Extract the IP addresses from the Pod and return them as a list of strings.
var ipList []string
for _, ip := range pod.Status.PodIPs {
ipList = append(ipList, ip.IP)
}
return ipList, nil
}
podsInformer.AddIndexers(map[string]cache.IndexFunc{ByIP: podIPIndexFunc})
当Informer启动后，任何新的Pod都将以两种方式进行索引：按其namespace/name进行索引，以及按其任意IP地址进行索引。
现在，要通过IP地址检索一个Pod，我们需要使用之前添加的新的IndexByIP索引：
items, err := podsInformer.GetIndexer().ByIndex(ByIP, ip)
通常，如果没有传递IP的Pod，items数组将返回一个长度为零的数组，对于大多数现有的Pod，它将返回包含单个Pod的数组。
然而，对于特殊情况，比如host-networked pods，它们共享相同的宿主机IP，将返回包含所有共享相同IP的Pod的数组。
此外，您可以告诉Informer工厂为其他资源创建Informers，这些Informers的工作方式类似于Pods informer。
replicaSetInformer := factory.Apps().V1().ReplicaSets().Informer()
servicesInformer := factory.Core().V1().Services().Informer()
Conclusions 结论
- Go Kubernetes库中的Informers（链接）帮助我们减少代码冗余，避免手动维护Kubernetes资源的内存副本。
- Informers库足够灵活，可以根据我们自己的用例进行扩展，例如按任意字段进行索引，甚至提供不同的存储层（本文未展示）。
- 一旦Go泛型推出，Informers API可以得到改进，提供更加简洁和类型安全的代码。