k8s client-go源码分析 informer源码分析(5)-Controller&Processor源码分析

技术分享 3年前 (2022-06-06) 0 999+

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client-go之Controller&Processor源码分析

1.controller与Processor概述

Controller

Controller从DeltaFIFO中pop Deltas出来处理，根据对象的变化更新Indexer本地缓存，并通知Processor相关对象有变化事件发生。

Processor

Processor根据Controller的通知，即根据对象的变化事件类型，调用相应的ResourceEventHandler来处理对象的变化。

先通过一张informer概要架构图看一下Controller&Processor所处位置与概要功能。

2.Controller初始化与启动分析

2.1 Cotroller初始化-New

New用于初始化Controller，方法比较简单。

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/controller.go func New(c *Config) Controller { 	ctlr := &controller{ 		config: *c, 		clock:  &clock.RealClock{}, 	} 	return ctlr }

2.2 Controller启动-controller.Run

controller.Run为controller的启动方法，这里主要看到几个点：
（1）调用NewReflector，初始化Reflector；
（2）调用r.Run，实际上是调用了Reflector的启动方法来启动Reflector（Reflector相关的分析前面的博客已经分析过了，这里不再重复）；
（3）调用c.processLoop，开始controller的核心处理；

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/controller.go func (c *controller) Run(stopCh <-chan struct{}) { 	defer utilruntime.HandleCrash() 	go func() { 		<-stopCh 		c.config.Queue.Close() 	}() 	r := NewReflector( 		c.config.ListerWatcher, 		c.config.ObjectType, 		c.config.Queue, 		c.config.FullResyncPeriod, 	) 	r.ShouldResync = c.config.ShouldResync 	r.clock = c.clock  	c.reflectorMutex.Lock() 	c.reflector = r 	c.reflectorMutex.Unlock()  	var wg wait.Group 	defer wg.Wait()  	wg.StartWithChannel(stopCh, r.Run)  	wait.Until(c.processLoop, time.Second, stopCh) }

3.controller核心处理方法分析

controller.processLoop即为controller的核心处理方法。

controller.processLoop

controller的核心处理方法processLoop中，最重要的逻辑是循环调用c.config.Queue.Pop将DeltaFIFO中的队头元素给pop出来（实际上pop出来的是Deltas，是Delta的切片类型），然后调用c.config.Process方法来做处理，当处理出错时，再调用c.config.Queue.AddIfNotPresent将对象重新加入到DeltaFIFO中去。

func (c *controller) processLoop() { 	for { 		obj, err := c.config.Queue.Pop(PopProcessFunc(c.config.Process)) 		if err != nil { 			if err == ErrFIFOClosed { 				return 			} 			if c.config.RetryOnError { 				// This is the safe way to re-enqueue. 				c.config.Queue.AddIfNotPresent(obj) 			} 		} 	} }

根据前面sharedIndexInformer的初始化与启动分析（sharedIndexInformer.Run）可以得知，c.config.Process即为s.HandleDeltas方法，所以接下来看到s.HandleDeltas方法的分析。

c.config.Process/s.HandleDeltas

根据前面分析知道HandleDeltas要处理的是Deltas，是Delta的切片类型。

再来看到HandleDeltas方法的主要逻辑：
（1）循环遍历Deltas，拿到单个Delta；
（2）判断Delta的类型；
（3）如果是Added、Updated、Sync类型，则从indexer中获取该对象，存在则调用s.indexer.Update来更新indexer中的该对象，随后构造updateNotification struct，并调用s.processor.distribute方法；如果indexer中不存在该对象，则调用s.indexer.Add来往indexer中添加该对象，随后构造addNotification struct，并调用s.processor.distribute方法；
（4）如果是Deleted类型，则调用s.indexer.Delete来将indexer中的该对象删除，随后构造deleteNotification struct，并调用s.processor.distribute方法；

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/shared_informer.go func (s *sharedIndexInformer) HandleDeltas(obj interface{}) error { 	s.blockDeltas.Lock() 	defer s.blockDeltas.Unlock()  	// from oldest to newest 	for _, d := range obj.(Deltas) { 		switch d.Type { 		case Sync, Added, Updated: 			isSync := d.Type == Sync 			s.cacheMutationDetector.AddObject(d.Object) 			if old, exists, err := s.indexer.Get(d.Object); err == nil && exists { 				if err := s.indexer.Update(d.Object); err != nil { 					return err 				} 				s.processor.distribute(updateNotification{oldObj: old, newObj: d.Object}, isSync) 			} else { 				if err := s.indexer.Add(d.Object); err != nil { 					return err 				} 				s.processor.distribute(addNotification{newObj: d.Object}, isSync) 			} 		case Deleted: 			if err := s.indexer.Delete(d.Object); err != nil { 				return err 			} 			s.processor.distribute(deleteNotification{oldObj: d.Object}, false) 		} 	} 	return nil }  type updateNotification struct { 	oldObj interface{} 	newObj interface{} }  type addNotification struct { 	newObj interface{} }  type deleteNotification struct { 	oldObj interface{} }

至此，Controller的分析就结束了，用一张图来回忆一下Controller的功能与架构。

4.processor核心处理方法分析

sharedIndexInformer.processor.distribute

接下来分析一下前面提到的s.processor.distribute方法。

可以看到distribute方法最终是将构造好的addNotification、updateNotification、deleteNotification对象写入到p.addCh中。

sync类型的对象写入到p.syncingListeners中，但informer中貌似没有启动p.syncingListeners或对p.syncingListeners做处理，所以sync类型的对象变化（也即list操作得到的对象所生成的对象变化）会被忽略？有待验证。

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/shared_informer.go func (p *sharedProcessor) distribute(obj interface{}, sync bool) { 	p.listenersLock.RLock() 	defer p.listenersLock.RUnlock()  	if sync { 		for _, listener := range p.syncingListeners { 			listener.add(obj) 		} 	} else { 		for _, listener := range p.listeners { 			listener.add(obj) 		} 	} }  func (p *processorListener) add(notification interface{}) { 	p.addCh <- notification }

sharedIndexInformer.processor.run

s.processor.run启动了processor，其中注意到listener.run与listener.pop两个核心方法。

这里可以看到processor的run方法中只启动了p.listeners，没有启动p.syncingListeners。

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/shared_informer.go func (p *sharedProcessor) run(stopCh <-chan struct{}) { 	func() { 		p.listenersLock.RLock() 		defer p.listenersLock.RUnlock() 		for _, listener := range p.listeners { 			p.wg.Start(listener.run) 			p.wg.Start(listener.pop) 		} 		p.listenersStarted = true 	}() 	<-stopCh 	p.listenersLock.RLock() 	defer p.listenersLock.RUnlock() 	for _, listener := range p.listeners { 		close(listener.addCh) // Tell .pop() to stop. .pop() will tell .run() to stop 	} 	p.wg.Wait() // Wait for all .pop() and .run() to stop }

processorListener.pop

分析processorListener的pop方法可以得知，其逻辑实际上就是将p.addCh中的对象给拿出来，然后丢进了p.nextCh中。那么谁来处理p.nextCh呢？继续往下看。

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/shared_informer.go func (p *processorListener) pop() { 	defer utilruntime.HandleCrash() 	defer close(p.nextCh) // Tell .run() to stop  	var nextCh chan<- interface{} 	var notification interface{} 	for { 		select { 		case nextCh <- notification: 			// Notification dispatched 			var ok bool 			notification, ok = p.pendingNotifications.ReadOne() 			if !ok { // Nothing to pop 				nextCh = nil // Disable this select case 			} 		case notificationToAdd, ok := <-p.addCh: 			if !ok { 				return 			} 			if notification == nil { // No notification to pop (and pendingNotifications is empty) 				// Optimize the case - skip adding to pendingNotifications 				notification = notificationToAdd 				nextCh = p.nextCh 			} else { // There is already a notification waiting to be dispatched 				p.pendingNotifications.WriteOne(notificationToAdd) 			} 		} 	} }

processorListener.run

在processorListener的run方法中，将循环读取p.nextCh，判断对象类型，是updateNotification则调用p.handler.OnUpdate方法，是addNotification则调用p.handler.OnAdd方法，是deleteNotification则调用p.handler.OnDelete方法做处理。

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/shared_informer.go func (p *processorListener) run() { 	// this call blocks until the channel is closed.  When a panic happens during the notification 	// we will catch it, **the offending item will be skipped!**, and after a short delay (one second) 	// the next notification will be attempted.  This is usually better than the alternative of never 	// delivering again. 	stopCh := make(chan struct{}) 	wait.Until(func() { 		// this gives us a few quick retries before a long pause and then a few more quick retries 		err := wait.ExponentialBackoff(retry.DefaultRetry, func() (bool, error) { 			for next := range p.nextCh { 				switch notification := next.(type) { 				case updateNotification: 					p.handler.OnUpdate(notification.oldObj, notification.newObj) 				case addNotification: 					p.handler.OnAdd(notification.newObj) 				case deleteNotification: 					p.handler.OnDelete(notification.oldObj) 				default: 					utilruntime.HandleError(fmt.Errorf("unrecognized notification: %T", next)) 				} 			} 			// the only way to get here is if the p.nextCh is empty and closed 			return true, nil 		})  		// the only way to get here is if the p.nextCh is empty and closed 		if err == nil { 			close(stopCh) 		} 	}, 1*time.Minute, stopCh) }

而p.handler.OnUpdate、p.handler.OnAdd、p.handler.OnDelete方法实际上就是自定义的的ResourceEventHandlerFuncs了。

informer.AddEventHandler(cache.ResourceEventHandlerFuncs{     AddFunc:    onAdd,     UpdateFunc: onUpdate,     DeleteFunc: onDelete,   })

// staging/src/k8s.io/client-go/tools/cache/controller.go type ResourceEventHandlerFuncs struct { 	AddFunc    func(obj interface{}) 	UpdateFunc func(oldObj, newObj interface{}) 	DeleteFunc func(obj interface{}) }  func (r ResourceEventHandlerFuncs) OnAdd(obj interface{}) { 	if r.AddFunc != nil { 		r.AddFunc(obj) 	} }  func (r ResourceEventHandlerFuncs) OnUpdate(oldObj, newObj interface{}) { 	if r.UpdateFunc != nil { 		r.UpdateFunc(oldObj, newObj) 	} }  func (r ResourceEventHandlerFuncs) OnDelete(obj interface{}) { 	if r.DeleteFunc != nil { 		r.DeleteFunc(obj) 	} }

至此，Processor的分析也结束了，用一张图来回忆一下Processor的功能与架构。

总结

Controller

Controller从DeltaFIFO中pop Deltas出来处理，根据对象的变化更新Indexer本地缓存，并通知Processor相关对象有变化事件发生：
（1）如果是Added、Updated、Sync类型，则从indexer中获取该对象，存在则调用s.indexer.Update来更新indexer中的该对象，随后构造updateNotification struct，并通知Processor；如果indexer中不存在该对象，则调用s.indexer.Add来往indexer中添加该对象，随后构造addNotification struct，并通知Processor；
（2）如果是Deleted类型，则调用s.indexer.Delete来将indexer中的该对象删除，随后构造deleteNotification struct，并通知Processor；

Processor

Processor根据Controller的通知，即根据对象的变化事件类型（addNotification、updateNotification、deleteNotification），调用相应的ResourceEventHandler（addFunc、updateFunc、deleteFunc）来处理对象的变化。