Kubebuilder 是一个用于构建 Kubernetes API 和控制器的开源工具集，由 Kubernetes SIGs（Special Interest Groups）社区开发和维护。它旨在简化开发者创建自定义资源（Custom Resources，CR）和控制器（Controllers）的过程，帮助开发者快速构建符合 Kubernetes 设计理念的扩展功能。Kubebuilder 基于 Go 语言，结合了 Kubernetes 的客户端库（如 client-go）和控制器运行时（controller-runtime），提供了脚手架代码生成、项目结构管理和测试工具等功能。

Kubebuilder 的主要目标是：

1. 简化开发流程：通过自动生成样板代码，减少手动编写复杂 Kubernetes API 交互代码的工作量。
2. 规范化设计：遵循 Kubernetes 的控制器模式和声明式 API 设计，确保扩展与 Kubernetes 原生组件一致。
3. 提高效率：提供内置工具支持本地测试、部署和调试。

它适用于需要扩展 Kubernetes 功能的场景，例如创建自定义资源定义（CRD）、实现 Operator 或开发特定业务逻辑的控制器。

架构

这张图展示了 Kubebuilder 框架的架构和核心组件，清晰地描述了其工作流程和各部分之间的关系。以下是对图中内容的详细介绍：

图解架构介绍

1. Process (main.go)

• 描述：main.go 是 Kubebuilder 项目的入口文件，负责启动整个应用程序。
• 作用：它初始化一个或多个 Manager 实例（如果需要高可用性 HA，则可能有多个）。main.go 是整个流程的起点，设置并运行所有的控制器、Webhook 等组件。

2. Manager (sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/manager)

• 描述：Manager 是 controller-runtime 库的核心组件，每个进程通常只有一个 Manager。
• 作用：
  • 负责领导选举（Leader Election），确保高可用性（HA）场景下只有一个 Manager 实例是活跃的。
  • 管理 Webhook 证书（certs）。
  • 缓存事件（caches events）。
  • 持有与 Kubernetes API 服务器交互的客户端（clients）。
  • 向控制器（Controllers）广播事件（broadcasts events）。
  • 处理信号（signals）和优雅关闭（shutdown）。

3. Client 和 Cache

• Client：
  • 描述：Client 负责与 Kubernetes API 服务器通信，处理认证和协议。
  • 作用：通过 Client，Manager 可以与 Kubernetes 集群交互，执行资源的创建、更新、删除等操作。
• Cache：
  • 描述：Cache 存储最近获取（GET）或列出的（List）对象。
  • 作用：由控制器和 Webhook 使用，减少直接与 API 服务器的交互，提高性能。