使用配置文件对 Kubernetes 对象进行声明式管理

使用配置文件对 Kubernetes 对象进行声明式管理

你可以通过在一个目录中存储多个对象配置文件、并使用 kubectl apply 来递归地创建和更新对象来创建、更新和删除 Kubernetes 对象。这种方法会保留对现有对象已作出的修改，而不会将这些更改写回到对象配置文件中。 kubectl diff 也会给你呈现 apply 将作出的变更的预览。

准备开始

安装 kubectl。

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

权衡取舍

kubectl 工具能够支持三种对象管理方式：

指令式命令
指令式对象配置
声明式对象配置

关于每种对象管理的优缺点的讨论，可参见 Kubernetes 对象管理。

概览

声明式对象管理需要用户对 Kubernetes 对象定义和配置有比较深刻的理解。如果你还没有这方面的知识储备，请先阅读下面的文档：

以下是本文档中使用的术语的定义：

对象配置文件/配置文件：一个定义 Kubernetes 对象的配置的文件。本主题展示如何将配置文件传递给 kubectl apply。配置文件通常存储于类似 Git 这种源码控制系统中。
现时对象配置/现时配置：由 Kubernetes 集群所观测到的对象的现时配置值。这些配置保存在 Kubernetes 集群存储（通常是 etcd）中。
声明式配置写者/声明式写者：负责更新现时对象的人或者软件组件。本主题中的声明式写者负责改变对象配置文件并执行 kubectl apply 命令以写入变更。

如何创建对象

使用 kubectl apply 来创建指定目录中配置文件所定义的所有对象，除非对应对象已经存在：

kubectl apply -f <目录>

此操作会在每个对象上设置 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: '{...}' 注解。注解值中包含了用来创建对象的配置文件的内容。

说明：

添加 -R 标志可以递归地处理目录。

下面是一个对象配置文件示例：

application/simple_deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  minReadySeconds: 5
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

执行 kubectl diff 可以打印出将被创建的对象：

kubectl diff -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml

说明：

diff 使用服务器端试运行（Server-side Dry-run）功能特性；而该功能特性需要在 kube-apiserver 上启用。

由于 diff 操作会使用试运行模式执行服务器端 apply 请求，因此需要为用户配置 PATCH、CREATE 和 UPDATE 操作权限。参阅试运行授权了解详情。

使用 kubectl apply 来创建对象：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml

使用 kubectl get 打印其现时配置：

kubectl get -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml -o yaml

输出显示注解 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 被写入到现时配置中，并且其内容与配置文件相同：

kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 此为 simple_deployment.yaml 的 JSON 表示
    # 在对象创建时由 kubectl apply 命令写入
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"minReadySeconds":5,"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.14.2","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
  # ...
spec:
  # ...
  minReadySeconds: 5
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14.2
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
        # ...
      # ...
    # ...
  # ...

如何更新对象

你也可以使用 kubectl apply 来更新某个目录中定义的所有对象，即使那些对象已经存在。这一操作会隐含以下行为：

在现时配置中设置配置文件中出现的字段；
在现时配置中清除配置文件中已删除的字段。

kubectl diff -f <目录>
kubectl apply -f <目录>

说明：

使用 -R 标志递归处理目录。

下面是一个配置文件示例：

application/simple_deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  minReadySeconds: 5
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

使用 kubectl apply 来创建对象：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml

说明：

出于演示的目的，上面的命令引用的是单个文件而不是整个目录。

使用 kubectl get 打印现时配置：

kubectl get -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml -o yaml

输出显示，注解 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 被写入到现时配置中，并且其取值与配置文件内容相同。

kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 此为 simple_deployment.yaml 的 JSON 表示
    # 在对象创建时由 kubectl apply 命令写入
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"minReadySeconds":5,"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.14.2","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
  # ...
spec:
  # ...
  minReadySeconds: 5
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14.2
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
        # ...
      # ...
    # ...
  # ...

通过 kubectl scale 命令直接更新现时配置中的 replicas 字段。这一命令没有使用 kubectl apply：

kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=2

使用 kubectl get 来打印现时配置：

kubectl get deployment nginx-deployment -o yaml

输出显示，replicas 字段已经被设置为 2，而 last-applied-configuration 注解中并不包含 replicas 字段。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 注意注解中并不包含 replicas
    # 这是因为更新并不是通过 kubectl apply 来执行的
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"minReadySeconds":5,"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.14.2","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
  # ...
spec:
  replicas: 2 # 由 scale 命令填写
  # ...
  minReadySeconds: 5
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14.2
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
      # ...

现在更新 simple_deployment.yaml 配置文件，将镜像文件从 nginx:1.14.2 更改为 nginx:1.16.1，同时删除minReadySeconds 字段：

application/update_deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.1 # 更新该镜像
        ports:
        - containerPort: 80

应用对配置文件所作更改：

kubectl diff -f https://k8s.io/examples/application/update_deployment.yaml
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/update_deployment.yaml

使用 kubectl get 打印现时配置：

kubectl get -f https://k8s.io/examples/application/update_deployment.yaml -o yaml

输出显示现时配置中发生了以下更改：

字段 replicas 保留了 kubectl scale 命令所设置的值：2；之所以该字段被保留是因为配置文件中并没有设置 replicas。
字段 image 的内容已经从 nginx:1.14.2 更改为 nginx:1.16.1。
注解 last-applied-configuration 内容被更改为新的镜像名称。
字段 minReadySeconds 被移除。
注解 last-applied-configuration 中不再包含 minReadySeconds 字段。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 注解中包含更新后的镜像 nginx 1.16.1
    # 但是其中并不包含更改后的 replicas 值 2
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.16.1","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
    # ...
spec:
  replicas: 2 # 由 `kubectl scale` 设置，被 `kubectl apply` 命令忽略
  # minReadySeconds 被 `kubectl apply` 清除
  # ...
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.16.1 # 由 `kubectl apply` 设置
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
        # ...
      # ...
    # ...
  # ...

警告：

将 kubectl apply 与指令式对象配置命令 kubectl create 或 kubectl replace 混合使用是不受支持的。这是因为 create 和 replace 命令都不会保留 kubectl apply 用来计算更新内容所使用的 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解值。

如何删除对象

有两种方法来删除 kubectl apply 管理的对象。

建议操作：`kubectl delete -f <文件名>`

使用指令式命令来手动删除对象是建议的方法，因为这种方法更为明确地给出了要删除的内容是什么，且不容易造成用户不小心删除了其他对象的情况。

kubectl delete -f <文件名>

替代方式：`kubectl apply -f <目录> --prune`

作为 kubectl delete 操作的替代方式，你可以在本地文件系统的目录中的清单文件被删除之后，使用 kubectl apply 来辩识要删除的对象。

在 Kubernetes 1.30 中，kubectl apply 可使用两种剪裁模式：

基于 Allowlist 的剪裁：这种模式自 kubectl v1.5 版本开始就存在，但由于其设计存在易用性、正确性和性能问题，因此仍处于 Alpha 阶段。基于 ApplySet 的模式设计用于取代这种模式。
基于 ApplySet 的剪裁：apply set 是一个服务器端对象（默认是一个 Secret）， kubectl 可以使用它来在 apply 操作中准确高效地跟踪集合成员。这种模式在 kubectl v1.27 中以 Alpha 引入，作为基于 Allowlist 剪裁的替代方案。
Allow list
Apply set

特性状态： Kubernetes v1.5 [alpha]

警告：

在 Allowlist 模式下使用 kubectl apply 命令时要小心使用 --prune 标志。哪些对象被剪裁取决于 --prune-allowlist、--selector 和 --namespace 标志的值，并且依赖于作用域中对象的动态发现。特别是在调用之间更改标志值时，这可能会导致对象被意外删除或保留。

要使用基于 Allowlist 的剪裁，可以添加以下标志到你的 kubectl apply 调用：

--prune：删除之前应用的、不在当前调用所传递的集合中的对象。
--prune-allowlist：一个需要考虑进行剪裁的组-版本-类别（group-version-kind, GVK）列表。这个标志是可选的，但强烈建议使用，因为它的默认值是同时作用于命名空间和集群的部分类型列表，这可能会产生令人意外的结果。
--selector/-l：使用标签选择算符以约束要剪裁的对象的集合。此标志是可选的，但强烈建议使用。
--all：用于替代 --selector/-l 以显式选择之前应用的类型为 Allowlist 的所有对象。

基于 Allowlist 的剪裁会查询 API 服务器以获取与给定标签（如果有）匹配的所有允许列出的 GVK 对象，并尝试将返回的活动对象配置与对象清单文件进行匹配。如果一个对象与查询匹配，并且它在目录中没有对应的清单，但它有一个 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解，则它将被删除。

kubectl apply -f <目录> --prune -l <标签> --prune-allowlist=<gvk 列表>

警告：

带剪裁（prune）行为的 apply 操作应在包含对象清单的根目录运行。如果对象之前被执行了 apply 操作，具有给定的标签（如果有）且未出现在子目录中，在其子目录中运行可能导致对象被不小心删除。

特性状态： Kubernetes v1.27 [alpha]

注意：

kubectl apply --prune --applyset 目前处于 Alpha 阶段，在后续的版本中可能引入向后不兼容的变更。

要使用基于 ApplySet 的剪裁，请设置 KUBECTL_APPLYSET=true 环境变量，并添加以下标志到你的 kubectl apply 调用中：

--prune：删除之前应用的、不在当前调用所传递的集合中的对象。
--applyset：是 kubectl 可以使用的对象的名称，用于在 apply 操作中准确高效地跟踪集合成员。

KUBECTL_APPLYSET=true kubectl apply -f <目录> --prune --applyset=<名称>

默认情况下，所使用的 ApplySet 父对象的类别是 Secret。不过也可以按格式 --applyset=configmaps/<name> 使用 ConfigMap。使用 Secret 或 ConfigMap 时，如果对应对象尚不存在，kubectl 将创建这些对象。

还可以使用自定义资源作为 ApplySet 父对象。要启用此功能，请为定义目标资源的 CRD 打上标签：applyset.kubernetes.io/is-parent-type: true。然后，创建你想要用作 ApplySet 父级的对象（kubectl 不会自动为自定义资源执行此操作）。最后，按以下方式在 applyset 标志中引用该对象： --applyset=<resource>.<group>/<name> （例如 widgets.custom.example.com/widget-name）。

使用基于 ApplySet 的剪裁时，kubectl 会在将集合中的对象发送到服务器之前将标签 applyset.kubernetes.io/part-of=<parentID> 添加到集合中的每个对象上。出于性能原因，它还会将该集合包含的资源类型和命名空间列表收集到当前父对象上的注解中。最后，在 apply 操作结束时，它会在 API 服务器上查找由 applyset.kubernetes.io/part-of=<parentID> 标签定义的、属于此集合所对应命名空间（或适用的集群作用域）中对应类型的对象。

注意事项和限制：

每个对象最多可以是一个集合的成员。
当使用任何名命名空间的父级（包括默认的 Secret）时， --namespace 标志是必需的。这意味着跨越多个命名空间的 ApplySet 必须使用集群作用域的自定义资源作为父对象。
要安全地在多个目录中使用基于 ApplySet 的剪裁，请为每个目录使用唯一的 ApplySet 名称。

如何查看对象

你可以使用 kubectl get 并指定 -o yaml 选项来查看现时对象的配置：

kubectl get -f <文件名 | URL> -o yaml

apply 操作是如何计算配置差异并合并变更的？

注意：

patch 是一种更新操作，其作用域为对象的一些特定字段而不是整个对象。这使得你可以更新对象的特定字段集合而不必先要读回对象。

kubectl apply 更新对象的现时配置，它是通过向 API 服务器发送一个 patch 请求来执行更新动作的。所提交的补丁中定义了对现时对象配置中特定字段的更新。 kubectl apply 命令会使用当前的配置文件、现时配置以及现时配置中保存的 last-applied-configuration 注解内容来计算补丁更新内容。

合并补丁计算

kubectl apply 命令将配置文件的内容写入到 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解中。这些内容用来识别配置文件中已经移除的、因而也需要从现时配置中删除的字段。用来计算要删除或设置哪些字段的步骤如下：

计算要删除的字段，即在 last-applied-configuration 中存在但在配置文件中不再存在的字段。
计算要添加或设置的字段，即在配置文件中存在但其取值与现时配置不同的字段。

下面是一个例子。假定此文件是某 Deployment 对象的配置文件：

application/update_deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.1 # 更新该镜像
        ports:
        - containerPort: 80

同时假定同一 Deployment 对象的现时配置如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 注意注解中并不包含 replicas
    # 这是因为更新并不是通过 kubectl apply 来执行的
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"minReadySeconds":5,"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.14.2","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
  # ...
spec:
  replicas: 2 # 按规模填写
  # ...
  minReadySeconds: 5
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14.2
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
      # ...

下面是 kubectl apply 将执行的合并计算：

通过读取 last-applied-configuration 并将其与配置文件中的值相比较，计算要删除的字段。对于本地对象配置文件中显式设置为空的字段，清除其在现时配置中的设置，无论这些字段是否出现在 last-applied-configuration 中。在此例中，minReadySeconds 出现在 last-applied-configuration 注解中，但并不存在于配置文件中。 动作： 从现时配置中删除 minReadySeconds 字段。
通过读取配置文件中的值并将其与现时配置相比较，计算要设置的字段。在这个例子中，配置文件中的 image 值与现时配置中的 image 不匹配。动作：设置现时配置中的 image 值。
设置 last-applied-configuration 注解的内容，使之与配置文件匹配。
将第 1、2、3 步骤得出的结果合并，构成向 API 服务器发送的补丁请求内容。

下面是此合并操作之后形成的现时配置：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    # ...
    # 注解中包含更新后的镜像 nginx 1.16.1,
    # 但是其中并不包含更改后的 replicas 值 2
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment",
      "metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"default"},
      "spec":{"selector":{"matchLabels":{"app":nginx}},"template":{"metadata":{"labels":{"app":"nginx"}},
      "spec":{"containers":[{"image":"nginx:1.16.1","name":"nginx",
      "ports":[{"containerPort":80}]}]}}}}      
    # ...
spec:
  selector:
    matchLabels:
      # ...
      app: nginx
  replicas: 2 # 由 `kubectl scale` 设置，被 `kubectl apply` 命令忽略
  # minReadySeconds  此字段被 `kubectl apply` 清除
  # ...
  template:
    metadata:
      # ...
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.16.1 # 由 `kubectl apply` 设置
        # ...
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
        # ...
      # ...
    # ...
  # ...

不同类型字段的合并方式

配置文件中的特定字段与现时配置合并时，合并方式取决于字段类型。字段类型有几种：

基本类型：字段类型为 string、integer 或 boolean 之一。例如：image 和 replicas 字段都是基本类型字段。

动作： 替换。
map：也称作 object。类型为 map 或包含子域的复杂结构。例如，labels、 annotations、spec 和 metadata 都是 map。

动作： 合并元素或子字段。
list：包含元素列表的字段，其中每个元素可以是基本类型或 map。例如，containers、ports 和 args 都是 list。

动作： 不一定。

当 kubectl apply 更新某个 map 或 list 字段时，它通常不会替换整个字段，而是会更新其中的各个子元素。例如，当合并 Deployment 的 spec 时，kubectl 并不会将其整个替换掉。相反，实际操作会是对 replicas 这类 spec 的子字段来执行比较和更新。

合并对基本类型字段的更新

基本类型字段会被替换或清除。

说明：

- 表示的是“不适用”，因为指定数值未被使用。

字段在对象配置文件中	字段在现时对象配置中	字段在 `last-applied-configuration` 中	动作
是	是	-	将配置文件中值设置到现时配置上。
是	否	-	将配置文件中值设置到现时配置上。
否	-	是	从现时配置中移除。
否	-	否	什么也不做。保持现时值。

合并对 map 字段的变更

用来表示映射的字段在合并时会逐个子字段或元素地比较：

说明：

- 表示的是“不适用”，因为指定数值未被使用。

键存在于对象配置文件中	键存在于现时对象配置中	键存在于 `last-applied-configuration` 中	动作
是	是	-	比较子域取值。
是	否	-	将现时配置设置为本地配置值。
否	-	是	从现时配置中删除键。
否	-	否	什么也不做，保留现时值。

合并 list 类型字段的变更

对 list 类型字段的变更合并会使用以下三种策略之一：

如果 list 所有元素都是基本类型则替换整个 list。
如果 list 中元素是复合结构则逐个元素执行合并操作。
合并基本类型元素构成的 list。

策略的选择是基于各个字段做出的。

如果 list 中元素都是基本类型则替换整个 list

将整个 list 视为一个基本类型字段。或者整个替换或者整个删除。此操作会保持 list 中元素顺序不变

示例： 使用 kubectl apply 来更新 Pod 中 Container 的 args 字段。此操作会将现时配置中的 args 值设为配置文件中的值。所有之前添加到现时配置中的 args 元素都会丢失。配置文件中的 args 元素的顺序在被添加到现时配置中时保持不变。

# last-applied-configuration 值
    args: ["a", "b"]
# 配置文件值
    args: ["a", "c"]
# 现时配置
    args: ["a", "b", "d"]
# 合并结果
    args: ["a", "c"]

解释： 合并操作将配置文件中的值当做新的 list 值。

如果 list 中元素为复合类型则逐个执行合并

此操作将 list 视为 map，并将每个元素中的特定字段当做其主键。逐个元素地执行添加、删除或更新操作。结果顺序无法得到保证。

此合并策略会使用每个字段上的一个名为 patchMergeKey 的特殊标签。 Kubernetes 源代码中为每个字段定义了 patchMergeKey： types.go。当合并由 map 组成的 list 时，给定元素中被设置为 patchMergeKey 的字段会被当做该元素的 map 键值来使用。

例如： 使用 kubectl apply 来更新 Pod 规约中的 containers 字段。此操作会将 containers 列表视作一个映射来执行合并，每个元素的主键为 name。

# last-applied-configuration 值
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.16
    - name: nginx-helper-a # 键 nginx-helper-a 会被删除
      image: helper:1.3
    - name: nginx-helper-b # 键 nginx-helper-b 会被保留
      image: helper:1.3
# 配置文件值
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.16
    - name: nginx-helper-b
      image: helper:1.3
    - name: nginx-helper-c # 键 nginx-helper-c 会被添加
      image: helper:1.3
# 现时配置
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.16
    - name: nginx-helper-a
      image: helper:1.3
    - name: nginx-helper-b
      image: helper:1.3
      args: ["run"]        # 字段会被保留
    - name: nginx-helper-d # 键 nginx-helper-d 会被保留
      image: helper:1.3
# 合并结果
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.16
      # 元素 nginx-helper-a 被删除
    - name: nginx-helper-b
      image: helper:1.3
      args: ["run"]        # 字段被保留
    - name: nginx-helper-c # 新增元素
      image: helper:1.3
    - name: nginx-helper-d # 此元素被忽略（保留）
      image: helper:1.3

解释：

名为 “nginx-helper-a” 的容器被删除，因为配置文件中不存在同名的容器。
名为 “nginx-helper-b” 的容器的现时配置中的 args 被保留。 kubectl apply 能够辩识出现时配置中的容器 “nginx-helper-b” 与配置文件中的容器 “nginx-helper-b” 相同，即使它们的字段值有些不同（配置文件中未给定 args 值）。这是因为 patchMergeKey 字段（name）的值在两个版本中都一样。
名为 “nginx-helper-c” 的容器是新增的，因为在配置文件中的这个容器尚不存在于现时配置中。
名为 “nginx-helper-d” 的容器被保留下来，因为在 last-applied-configuration 中没有与之同名的元素。

合并基本类型元素 list

在 Kubernetes 1.5 中，尚不支持对由基本类型元素构成的 list 进行合并。

说明：

选择上述哪种策略是由源码中给定字段的 patchStrategy 标记来控制的： types.go。如果 list 类型字段未设置 patchStrategy，则整个 list 会被替换掉。

默认字段值

API 服务器会在对象创建时其中某些字段未设置的情况下在现时配置中为其设置默认值。

下面是一个 Deployment 的配置文件。文件未设置 strategy：

application/simple_deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  minReadySeconds: 5
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

使用 kubectl apply 创建对象：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml

使用 kubectl get 打印现时配置：

kubectl get -f https://k8s.io/examples/application/simple_deployment.yaml -o yaml

输出显示 API 在现时配置中为某些字段设置了默认值。这些字段在配置文件中并未设置。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
# ...
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  minReadySeconds: 5
  replicas: 1           # API 服务器所设默认值
  strategy:
    rollingUpdate:      # API 服务器基于 strategy.type 所设默认值
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
    type: RollingUpdate # API 服务器所设默认值
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14.2
        imagePullPolicy: IfNotPresent    # API 服务器所设默认值
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP       # API 服务器所设默认值
        resources: {}         # API 服务器所设默认值
        terminationMessagePath: /dev/termination-log    # API 服务器所设默认值
      dnsPolicy: ClusterFirst       # API 服务器所设默认值
      restartPolicy: Always         # API 服务器所设默认值
      securityContext: {}           # API 服务器所设默认值
      terminationGracePeriodSeconds: 30        # API 服务器所设默认值
# ...

在补丁请求中，已经设置了默认值的字段不会被重新设回其默认值，除非在补丁请求中显式地要求清除。对于默认值取决于其他字段的某些字段而言，这可能会引发一些意想不到的行为。当所依赖的其他字段后来发生改变时，基于它们所设置的默认值只能在显式执行清除操作时才会被更新。

为此，建议在配置文件中为服务器设置默认值的字段显式提供定义，即使所给的定义与服务器端默认值设定相同。这样可以使得辩识无法被服务器重新基于默认值来设置的冲突字段变得容易。

示例：

# last-applied-configuration
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80
# 配置文件
spec:
  strategy:
    type: Recreate   # 更新的值
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80
# 现时配置
spec:
  strategy:
    type: RollingUpdate    # 默认设置的值
    rollingUpdate:         # 基于 type 设置的默认值
      maxSurge : 1
      maxUnavailable: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80
# 合并后的结果 - 出错！
spec:
  strategy:
    type: Recreate     # 更新的值：与 rollingUpdate 不兼容
    rollingUpdate:     # 默认设置的值：与 "type: Recreate" 冲突
      maxSurge : 1
      maxUnavailable: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

解释：

用户创建 Deployment，未设置 strategy.type。
服务器为 strategy.type 设置默认值 RollingUpdate，并为 strategy.rollingUpdate 设置默认值。
用户改变 strategy.type 为 Recreate。字段 strategy.rollingUpdate 仍会取其默认设置值，尽管服务器期望该字段被清除。如果 strategy.rollingUpdate 值最初于配置文件中定义，则它们需要被清除这一点就更明确一些。
apply 操作失败，因为 strategy.rollingUpdate 未被清除。 strategy.rollingupdate 在 strategy.type 为 Recreate 不可被设定。

建议：以下字段应该在对象配置文件中显式定义：

如 Deployment、StatefulSet、Job、DaemonSet、ReplicaSet 和 ReplicationController 这类负载的选择算符和 PodTemplate 标签
Deployment 的上线策略

如何清除服务器端按默认值设置的字段或者被其他写者设置的字段

没有出现在配置文件中的字段可以通过将其值设置为 null 并应用配置文件来清除。对于由服务器按默认值设置的字段，清除操作会触发重新为字段设置新的默认值。

如何将字段的属主在配置文件和直接指令式写者之间切换

更改某个对象字段时，应该采用下面的方法：

使用 kubectl apply.
直接写入到现时配置，但不更改配置文件本身，例如使用 kubectl scale。

将属主从直接指令式写者更改为配置文件

将字段添加到配置文件。针对该字段，不再直接执行对现时配置的修改。修改均通过 kubectl apply 来执行。

将属主从配置文件改为直接指令式写者

在 Kubernetes 1.5 中，将字段的属主从配置文件切换到某指令式写者需要手动执行以下步骤：

从配置文件中删除该字段；
将字段从现时对象的 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解中删除。

更改管理方法

Kubernetes 对象在同一时刻应该只用一种方法来管理。从一种方法切换到另一种方法是可能的，但这一切换是一个手动过程。

说明：

在声明式管理方法中使用指令式命令来删除对象是可以的。

从指令式命令管理切换到声明式对象配置

从指令式命令管理切换到声明式对象配置管理的切换包含以下几个手动步骤：

将现时对象导出到本地配置文件：

kubectl get <kind>/<name> -o yaml > <kind>_<name>.yaml

手动移除配置文件中的 status 字段。

说明：

这一步骤是可选的，因为 kubectl apply 并不会更新 status 字段，即便配置文件中包含 status 字段。
设置对象上的 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解：
```
kubectl replace --save-config -f <kind>_<name>.yaml
```
更改过程，使用 kubectl apply 专门管理对象。

从指令式对象配置切换到声明式对象配置

在对象上设置 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration 注解：
```
kubectl replace --save-config -f <kind>_<name>.yaml
```
自此排他性地使用 kubectl apply 来管理对象。

定义控制器选择算符和 PodTemplate 标签

警告：

强烈不建议更改控制器上的选择算符。

建议的方法是定义一个不可变更的 PodTemplate 标签，仅用于控制器选择算符且不包含其他语义性的含义。

示例：

selector:
  matchLabels:
      controller-selector: "apps/v1/deployment/nginx"
template:
  metadata:
    labels:
      controller-selector: "apps/v1/deployment/nginx"

使用配置文件对 Kubernetes 对象进行声明式管理

使用配置文件对 Kubernetes 对象进行声明式管理

准备开始

权衡取舍

概览

如何创建对象

如何更新对象

如何删除对象

建议操作：kubectl delete -f <文件名>

替代方式：kubectl apply -f <目录> --prune

如何查看对象

apply 操作是如何计算配置差异并合并变更的？

合并补丁计算

不同类型字段的合并方式

合并对基本类型字段的更新

合并对 map 字段的变更

合并 list 类型字段的变更

如果 list 中元素都是基本类型则替换整个 list

如果 list 中元素为复合类型则逐个执行合并

合并基本类型元素 list

默认字段值

如何清除服务器端按默认值设置的字段或者被其他写者设置的字段

如何将字段的属主在配置文件和直接指令式写者之间切换

将属主从直接指令式写者更改为配置文件

将属主从配置文件改为直接指令式写者

更改管理方法

从指令式命令管理切换到声明式对象配置

从指令式对象配置切换到声明式对象配置

定义控制器选择算符和 PodTemplate 标签

接下来

建议操作：`kubectl delete -f <文件名>`

替代方式：`kubectl apply -f <目录> --prune`