spring-cloud-kubernetes与k8s的configmap

本文是《spring-cloud-kubernetes实战系列》的第六篇，主要内容是在kubernetes上部署一个java web应用，该应用使用了spring-cloud-kubernetes框架，可以使用kubernetes的configmap；

系列文章列表

1. 《spring-cloud-kubernetes官方demo运行实战》
2. 《你好spring-cloud-kubernetes》
3. 《spring-cloud-kubernetes背后的三个关键知识点》
4. 《spring-cloud-kubernetes的服务发现和轮询实战(含熔断)》
5. 《spring-cloud-kubernetes与SpringCloud Gateway》
6. 《spring-cloud-kubernetes与k8s的configmap》
7. 《spring-cloud-kubernetes自动同步k8s的configmap更新》

关于SpringCloud Config

如果您开发过SpringCloud应用，相信您对SpringCloud Config不会陌生，在微服务环境中，业务应用可以从config server获取所需的配置信息，如下图所示：

关于kubernetes的configmap

这是kubernetes提供的基本服务之一，创建一个configmap资源，对应着一份配置文件，可以将该资源通过数据卷的形式映射到Pod上，这样Pod就能用上这个配置文件了，如下图：

spring-cloud-kubernetes带来的礼物

spring-cloud-starter-kubernetes-config是spring-cloud-starter-kubernetes框架下的一个库，作用是将kubernetes的configmap与SpringCloud Config结合起来，通过spring-cloud-starter-kubernetes-config，我们的应用就像在通过SpringCloud Config取得配置信息，只不过这里的配置信息来自kubernetes的configmap，而不是SpringCloud Config server，如下图所示：

理论上的准备工作已经差不多了，接下来通过实战来展示spring-cloud-starter-kubernetes-config的神奇之处；

源码下载

如果您不打算写代码，也可以从GitHub上下载本次实战的源码，地址和链接信息如下表所示：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blo...	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blo...	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	[email protected]: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springcloudk8sconfigdemo文件夹下，如下图所示：

环境信息

本次实战的环境和版本信息如下：

1. 操作系统：CentOS Linux release 7.6.1810
2. minikube：1.1.1
3. Java：1.8.0_191
4. Maven：3.6.0
5. fabric8-maven-plugin插件：3.5.37
6. spring-cloud-kubernetes：1.0.1.RELEASE
7. springboot：2.1.6.RELEASE

准备完毕，可以开始实战啦！

编码

1. 通过maven创建名为springcloudk8sconfigdemo的springboot工程，pom.xml内容如下，要注意的是新增了依赖spring-cloud-starter-kubernetes-config，这是本次实战的重点：

    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.1.6.RELEASE
         
    
    com.bolingcavalry
    springcloudk8sconfigdemo
    0.0.1-SNAPSHOT
    springcloudk8sconfigdemo
    Demo project for Spring Boot

    
        1.8
        2.1.6.RELEASE
        false
        false
        false
        3.5
        2.8.2
        2.18.1
        2.21.0
        3.5.37
        1.0.1.RELEASE
        Greenwich.SR2
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-kubernetes-config
            ${springcloud.kubernetes.version}
        
    
    
        
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-dependencies
                ${spring-cloud.version}
                pom
                import
            
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
                ${spring-boot.version}
                
                    
                        
                            repackage
                        
                    
                
            

            
                
                org.apache.maven.plugins
                maven-deploy-plugin
                ${maven-deploy-plugin.version}
                
                    true
                
            
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-surefire-plugin
                ${maven-surefire-plugin.version}
                
                    true
                    
                    false
                
            
            
                io.fabric8
                fabric8-maven-plugin
                ${fabric8.maven.plugin.version}
                
                    
                        fmp
                        
                            resource
                        
                    
                
            
        
    

    
        
            kubernetes
            
                
                    
                        io.fabric8
                        fabric8-maven-plugin
                        ${fabric8.maven.plugin.version}
                        
                            
                                fmp
                                
                                    resource
                                    build
                                
                            
                        
                        
                            
                                
                                    
                                        NodePort
                                    
                                
                            
                        
                    
                
            
        
    

1. 项目的srcmainresources路径下不要创建application.yml文件，只创建名为bootstrap.yml的文件，内容如下：

spring:
  application:
    name: springcloudk8sconfigdemo
  cloud:
    kubernetes:
      config:
        sources:
          - name: ${spring.application.name}
            namespace: default

可见新增了配置项spring.cloud.kubernetes.config.source.name和spring.cloud.kubernetes.config.source.namespace，用于配置信息来源于kubernetes的哪个namespace下的哪个configmap；

1. 增加一个配置类DummyConfig.java，注解ConfigurationProperties的prefix="greeting"表示该类用到的配置项都是名为"greeting"的配置项的子内容 ：

package com.bolingcavalry.springcloudk8sconfigdemo;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "greeting")
public class DummyConfig {

    private String message = "This is a dummy message";

    public String getMessage() {
        return this.message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }
}

1. 启动类Springcloudk8sconfigdemoApplication.java，简单起见，将用于验证配置项是否生效的web接口也写在了这里面，即hello方法 ：

package com.bolingcavalry.springcloudk8sconfigdemo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

@SpringBootApplication
@RestController
@EnableConfigurationProperties(DummyConfig.class)
public class Springcloudk8sconfigdemoApplication {

    @Autowired
    private DummyConfig dummyConfig;

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return dummyConfig.getMessage()
                + " ["
                + new SimpleDateFormat().format(new Date())
                + "]";
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Springcloudk8sconfigdemoApplication.class, args);
    }
}

以上就是实战工程的所有代码了，仅仅只是引入了spring-cloud-kubernetes-config的依赖，以及在启动配置文件中指定了configmap的信息，即完成了获取配置文件的所有操作，至于代码中用到配置文件的地方，和使用SpringCloud Config并无差别。

解决权限问题

我这里的是minikube，在部署了应用之后，默认的serviceaccount是没有权限访问K8S的API Server资源的，执行以下命令可以提升权限：

kubectl create clusterrolebinding permissive-binding \
  --clusterrole=cluster-admin \
  --user=admin \
  --user=kubelet \
  --group=system:serviceaccounts

注意：以上办法只能用于开发和测试环境，不要用在生产环境，生产环境应参考Kubernetes的RBAC授权相关设置来处理，步骤如下：

1. 创建role：

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["pods","configmaps"]
    verbs: ["get", "watch", "list"]

1. 创建ServiceAccount：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: config-reader
  namespace: default

1. 绑定Role和ServiceAccount：

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: pod-reader
  namespace: default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: pod-reader
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: config-reader
    namespace: default

1. 在deployment中指定上面的ServiceAccount；

验证

接下来我们在kubernetes环境创建configmap，再将springcloudk8sconfigdemo在kubernetes部署和启动，通过springcloudk8sconfigdemo提供的http接口验证应用是否已经从configmap中取得指定的配置；

1. 在kubernetes环境新建名为springcloudk8sconfigdemo.yml的文件，内容如下：

kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: springcloudk8sconfigdemo
data:
  application.yml: |-
    greeting:
      message: Say Hello to the World
    farewell:
      message: Say Goodbye
    ---
    spring:
      profiles: development
    greeting:
      message: Say Hello to the Developers
    farewell:
      message: Say Goodbye to the Developers
    ---
    spring:
      profiles: production
    greeting:
      message: Say Hello to the Ops

1. 在springcloudk8sconfigdemo.yml文件所在目录执行以下命令，即可在kubernetes创建名为的configmap的资源：

kubectl apply -f springcloudk8sconfigdemo.yml

1. 在springcloudk8sconfigdemo项目的pom.xml文件所在目录，执行以下命令，即可编译构建部署全部完成：

mvn clean install fabric8:deploy -Dfabric8.generator.from=fabric8/java-jboss-openjdk8-jdk -Pkubernetes

操作成功后的控制台信息如下：

[INFO] Installing /usr/local/work/k8s/springcloudk8sconfigdemo/target/classes/META-INF/fabric8/kubernetes.json to /root/.m2/repository/com/bolingcavalry/springcloudk8sconfigdemo/0.0.1-SNAPSHOT/springcloudk8sconfigdemo-0.0.1-SNAPSHOT-kubernetes.json
[INFO] 
[INFO] <<< fabric8-maven-plugin:3.5.37:deploy (default-cli) < install @ springcloudk8sconfigdemo <<<
[INFO] 
[INFO] 
[INFO] --- fabric8-maven-plugin:3.5.37:deploy (default-cli) @ springcloudk8sconfigdemo ---
[INFO] F8: Using Kubernetes at https://192.168.121.133:8443/ in namespace default with manifest /usr/local/work/k8s/springcloudk8sconfigdemo/target/classes/META-INF/fabric8/kubernetes.yml 
[INFO] Using namespace: default
[INFO] Updating a Service from kubernetes.yml
[INFO] Updated Service: target/fabric8/applyJson/default/service-springcloudk8sconfigdemo.json
[INFO] Using namespace: default
[INFO] Updating Deployment from kubernetes.yml
[INFO] Updated Deployment: target/fabric8/applyJson/default/deployment-springcloudk8sconfigdemo.json
[INFO] F8: HINT: Use the command `kubectl get pods -w` to watch your pods start up
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  13.538 s
[INFO] Finished at: 2019-07-14T17:06:25+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

1. 如果您的环境也是minikube，可以执行以下命令查看服务地址：

minikube service springcloudk8sconfigdemo --url

得到服务地址是：http://192.168.121.133:31646

1. 浏览器访问地址：http://192.168.121.133:31646/hello ，得到响应如下图，可见已经从configmap取得了配置文件，并且加载成功：

修改profile

前面的实战没有指定springboot工程的profile，接下来指定profile为development，看能否加载到配置文件中指定的配置，如下图红框所示：

1. 修改项目的srcmainresources路径下的bootstrap.yml文件，增加配置项spring.profiles.active，修改后的完整内容如下：

spring:
  application:
    name: springcloudk8sconfigdemo
  profiles:
    active: development
  cloud:
    kubernetes:
      config:
        sources:
          - name: ${spring.application.name}
            namespace: default

1. 在springcloudk8sconfigdemo项目的pom.xml文件所在目录，执行以下命令，即可编译构建部署全部完成：

mvn clean install fabric8:deploy -Dfabric8.generator.from=fabric8/java-jboss-openjdk8-jdk -Pkubernetes

1. 如果您的环境也是minikube，可以执行以下命令查看服务地址：

minikube service springcloudk8sconfigdemo --url

得到服务地址是：http://192.168.121.133:30659

1. 浏览器访问地址：http://192.168.121.133:30659/hello ，得到响应如下图，可见已经从configmap取得了指定profile的配置文件，并且加载成功：

至此，spring-cloud-kubernetes与k8s的configmap的实战就完成了，我们可以发现借助spring-cloud-kubernetes-config的神奇能力，曾经使用SpringCloud Config来配置的应用几乎不用修改代码，仅仅调整了配置和依赖，就能顺利迁移到kubernetes之上，直接使用原生的配置服务，并且SpringCloud Config Server也可以不用在kubernetes上部署了，再次感受到SpringCloud设计的前瞻性。

一点遗憾

虽然我们的应用已经成功从configmap取得配置信息，但遗憾的是，configmap的配置信息被修改后，这些修改是无法实时同步到我们的应用的，只能重启应用来重现获取配置，为了解决这个问题，请参考本系列的下一篇 《spring-cloud-kubernetes自动同步k8s的configmap更新》

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