TiDB操作符源代码读取(II):操作符模式
作者:谊文陈(TiDB营办商提交人)
Transcreator:黄了；编辑器:汤姆政府高级官员
在我的最后一篇文章，我介绍了TiDB Operator的架构和它的功能。但是TiDB操作符代码是如何运行的?TiDB Operator如何管理TiDB集群中每个组件的生命周期?
在这篇文章中，我将介绍Kubernetes的操作符模式以及它是如何在TiDB操作符中实现的。更具体地说,我们将通过TiDB运营商的主要控制循环，从其入口点到生命周期管理的触发器．
从控制器到操作员
因为TiDB操作符从kube-controller-manager，理解设计kube-controller-manager帮助您更好地理解TiDB Operator的内部逻辑。
在Kubernetes,各控制器管理资源的生命周期，如Namespace、Node、Deployment和StatefulSet。控制器监视集群资源的当前状态，将其与所需状态进行比较，并将集群移动到所需状态。Kubernetes的内置控制器在内部运行kube-controller-manager并被它管理。
为了允许用户自定义资源管理，Kubernetes提出了操作模式．用户可以创建自己的自定义资源(CRs)通过定义CustomResourceDefinitions(crd)对象，并使用自定义控制器监视相应crd的状态，完成相关的管理任务。Operator模式允许用户扩展Kubernetes行为，而无需修改其代码。
TiDB控制器管理器如何工作
见TiDB操作符源代码读取(I):概述， TiDB Operator有一个核心组件，tidb-controller-manager，它运行一组自定义控制器来管理TiDB的crd。
入口点
从cmd / controller-manager / main.go，tidb-controller-manager首先加载kubeconfig以访问kube-apiserver。然后使用一系列NewController函数，用于加载每个控制器的init函数。
控制器：=［］控制器｛tidbcluster．NewController（deps），dmcluster．NewController（deps），备份．NewController（deps），恢复．NewController（deps），backupschedule．NewController（deps），tidbinitializer．NewController（deps），tidbmonitor．NewController（deps），｝在执行init函数时，tidb-controller-manager初始化一组告密者，告密者与kube-apiserver交互以获取CRs和相关资源的变化。采取TidbCluster举个例子，在NewController函数,tidb-controller-manager初始化Informer对象:
tidbClusterInformer．告密者（）．AddEventHandler（缓存．ResourceEventHandlerFuncs｛AddFunc：c．enqueueTidbCluster，UpdateFunc：函数（老，坏蛋接口｛｝）｛c．enqueueTidbCluster（坏蛋）｝，DeleteFunc：c．enqueueTidbCluster，｝）statefulsetInformer．告密者（）．AddEventHandler（缓存．ResourceEventHandlerFuncs｛AddFunc：c．addStatefulSet，UpdateFunc：函数（老，坏蛋接口｛｝）｛c．updateStatefulSet（老，坏蛋）｝，DeleteFunc：c．deleteStatefulSet，｝）事件的过程添加，更新,删除事件都登记在告密者名下。这些eventhandler处理事件并向队列添加相关的CR键。
控制器的内部逻辑
初始化后,tidb-controller-manager启动InformerFactory并等待缓存同步完成:
informerFactories：=［］InformerFactory｛deps．InformerFactory，deps．KubeInformerFactory，deps．LabelFilterKubeInformerFactory，｝为＿，f：=范围informerFactories｛f．开始（ctx．完成（））为v，同步：=范围f．WaitForCacheSync（等待．NeverStop）｛如果！同步｛klog．Fatalf（" %v的错误同步通知器"，v）｝｝｝接下来,tidb-controller-manager调用每个控制器的Run函数，并在循环中执行控制器的内部逻辑:
//为所有控制器启动syncLoop。为＿，控制器：=范围控制器｛c：=控制器去等待．永远（函数（）｛c．运行（cliCfg．工人，ctx．完成（））｝，cliCfg．WaitDuration）｝再次,以TidbCluster以控制器为例。Run函数启动工作队列:
//运行控制器tidbcluster。函数（c＊控制器）运行（工人int，stopCh<-陈结构体｛｝）｛推迟utilruntime．HandleCrash（）推迟c．队列．关闭（）klog．信息（“开始tidbcluster控制器”）推迟klog．信息（"关闭tidbcluster控制器"）为我：=0；我<工人；我++｛去等待．直到（c．工人，时间．第二个，stopCh）｝<-stopCh｝工人叫processNextWorkItem函数，将项从队列中取出，并调用同步函数同步CR:
// worker运行一个调用processNextWorkItem的worker goroutine，直到控制器队列关闭。函数（c＊控制器）工人（）｛为c．processNextWorkItem（）｛｝｝// processNextWorkItem将项目从队列中取出，处理它们，并标记它们已完成。它强制syncHandler永远不存在//使用相同的键并发调用。函数（c＊控制器）processNextWorkItem（）保龄球｛关键，辞职：=c．队列．得到（）如果辞职｛返回假｝推迟c．队列．完成（关键）如果犯错：=c．同步（关键．（字符串））；犯错! =零｛如果perror．找到（犯错，控制器．IsRequeueError）! =零｛klog．Infof（"TidbCluster: %v, still need sync: %v, requeing "，关键．（字符串），犯错）｝其他的｛utilruntime．HandleError（fmt．Errorf（"TidbCluster: %v, sync failed %v, requeing "，关键．（字符串），犯错））｝c．队列．AddRateLimited（关键）｝其他的｛c．队列．忘记（关键）｝返回真正的｝基于密钥，同步函数获取相应的CR对象(例如TidbCluster对象)并同步它:
// sync同步给定的tidbcluster。函数（c＊控制器）同步（关键字符串）错误｛开始时间：=时间．现在（）推迟函数（）｛klog．V（4）．Infof（"已完成同步TidbCluster %q (%v)"，关键，时间．自（开始时间））｝（）ns，的名字，犯错：=缓存．SplitMetaNamespaceKey（关键）如果犯错! =零｛返回犯错｝tc，犯错：=c．deps．TiDBClusterLister．TidbClusters（ns）．得到（的名字）如果错误．IsNotFound（犯错）｛klog．Infof（"TidbCluster已被删除%v"，关键）返回零｝如果犯错! =零｛返回犯错｝返回c．syncTidbCluster（tc．DeepCopy（））｝函数（c＊控制器）syncTidbCluster（tc＊v1alpha1．TidbCluster）错误｛返回c．控制．UpdateTidbCluster（tc）｝的syncTidbCluster函数调用的updateTidbCluster函数，它进一步调用一系列组件同步功能，完成对整个TiDB集群的管理。
在包裹/控制器/ tidbcluster / tidb_cluster_control.go，可以检查实现情况updateTidbCluster函数，其中有注释描述了每个函数执行的生命周期管理同步函数。通过这些注释，您可以了解协调每个组件所需的操作。例如，在放置驱动程序(PD)中:
//使pd集群的当前状态匹配期望的状态:// -创建或更新pd服务//创建或更新pd headless服务// -如果不存在，则创建pd statefulset//同步pd集群状态从pd到TidbCluster对象// -升级pd集群// -在pd集群中扩展/// -切换pd集群如果犯错：=c．pdMemberManager．同步（tc）；犯错! =零｛返回犯错｝现在就讲到这里。
总结
在这篇文章中,我们介绍了TiDB Operator的入口点cmd / controller-manager / main.go介绍了控制器的实现，并说明了控制器的内部逻辑．现在，您已经熟悉了控制回路是如何触发的。唯一的问题是如何完善控制回路，并在其中注入TiDB的特殊操作逻辑。这样，您就可以根据需要部署TiDB并在Kubernetes中运行它。
对于那些想要开发一个资源管理系统的人，我们推荐两个脚手架项目:Kubebuilder和运营商框架．这些项目生成的代码模板基于controller-runtime，允许您关注CRD对象的协调循环。
在下一篇文章中，我将讨论如何细化控制循环和实现组件协调循环．如果你有任何问题，请通过我们的松弛通道或在pingcap / tidb-operator．