容器运维模式（三）-- 控制器模式

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3、控制器模式

在说Kubernetes的控制器模式之前，我们先看看软件架构中十分常见的MVC模式，即Model（模型）、View（视图）、Controller（控制器）。

* 模型（Model）

用于封装与应用程序的业务逻辑相关的数据以及对数据的处理方法。“ Model ”有对数据直接访问的权力，例如对数据库的访问。“Model”不依赖“View”和“Controller”，也就是说， Model 不关心它会被如何显示或是如何被操作。但是 Model 中数据的变化一般会通过一种刷新机制被公布。为了实现这种机制，那些用于监视此 Model 的 View 必须事先在此 Model 上注册，从而，View 可以了解在数据 Model 上发生的改变。（比如：观察者模式（软件设计模式））

* 视图（View）

能够实现数据有目的的显示（理论上，这不是必需的）。在 View 中一般没有程序上的逻辑。为了实现 View 上的刷新功能，View 需要访问它监视的数据模型（Model），因此应该事先在被它监视的数据那里注册。

* 控制器（Controller）

起到不同层面间的组织作用，用于控制应用程序的流程。它处理事件并作出响应。“事件”包括用户的行为和数据 Model 上的改变。

MVC 模式强调职责分离，即视图和数据模型的分离，并利用控制器来作为这两者的逻辑控制的中介，使之具有逻辑复用、松散耦合等优点。

数据模型（Model），它描述了“应用程序是什么”，用于封装和保存应用程序的数据，同时定义操控和处理该数据的逻辑和运算。而且，Model通常是可以复用的。

一个良好的MVC应用程序应该将所有重要的数据都封装到Model中，而应用程序在将持久化的数据(文件、数据库)加载到内存中时，也应该保存在Model中。

因为Model本身就代表着业务的特定数据对象，而在k8s里面，典型的Model就是Pod。

视图(View)，它是展现给用户的界面，这个不用多说。这个在k8s的应用不多，例如kubectl的信息输出或者Dashbord等，都可以算是一种View的应用。

控制器(Controller)，它充当View和Model的媒介，将模型和视图绑定在一起，包括处理用户的配置输入，以此修改Model。反过来，View需要知道Model中数据的变化，也是通过Controller来完成。除此之外，Controller还可以为应用程序协调任务，管理其它对象的生命周期。在k8s里面，典型的Controller就是Deployment。

在上文中我们提到了k8s拥有很多API对象，而其中一部分是属于控制器类型的特殊对象，我们可以进入k8s的代码目录：kubernetes/pkg/controller/*，查看所有控制机类型的API对象，包含：deployment\job\namespace\replicaset\cronjob\serviceaccount\volume 等等。

由于k8s的架构体系中，View不算是其核心的功能模块，我们这里重点关注Controller和Model的关系，代入k8s对象的话，我们以典型的Deployment和Pod的关系，作为主要的研究对象。

我们回头看看文章连载前面的 Deployment 的yaml配置文件样例，可以划分为两大部分进行分析，配置文件的上半部分是属于控制器，下半部分是数据模型：

其实要深究起来，Deployment不是直接控制Pod，而是通过一个叫ReplicaSet的对象对Pod进行编排控制，所在在Pod的matadata里面会显示其 owerReference是ReplicaSet。

也就是说在控制器对象的范围内，也会进行功能的分层，因为不同的控制机之间，存在着可以复用的功能逻辑，比如对Pod的副本数控制。

那么这时候可以抽象出一层例如像ReplicaSet的对象，进行对Pod的副本控制，除了Deployment以外，也存在其他的控制器对象可以利用ReplicaSet进行对Model的控制。

基于这样的分层思想，我们在生产环境场景的所遇到的需求，可以将其控制逻辑都在控制器这一层进行实现。

比如无状态的Deployment和有状态的StatefuleSet，或者每个Node只有一个DeamonSet，尽管各自实现的功能各不相同，但是它们都是可以共用同一套Pod对象的逻辑，而差异的部分都封装在控制器层。