Kubernetes源码学习之一:下载和编译源码

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本篇概览

• 《Kubernetes源码学习》系列是我在学习Kubernetes过程中的收获和总结，希望能对读者您起到参考作用，也希望得到您的宝贵意见和指导，共同进步；

• 本文是系列文章的第一篇，实战Kubernetes源码的下载和编译，这项技能会在后面的深入学习过程中用到，修改和运行源码用来验证自己的推测，是学习的常用手段；

系列文章链接汇总

1. 《Kubernetes源码学习之一:下载和编译源码》
2. 《Kubernetes深入学习之二:编译和部署镜像(api-server)》

关于Kubernetes版本

• 整个系列文章使用的源码和环境都是1.13版本；

准备环境

1. 操作系统：CentOS 7.6.1810
2. go版本：1.12

下载源码

• 确保GO环境已经设置完成，执行以下命令，创建目录用于存放Kubernetes源码：

mkdir -p $GOPATH/src/k8s.io

• 进入目录$GOPATH/src/k8s.io，执行以下命令即可开始下载：

git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes -b release-1.13

提示：源码文件达到了八百多兆，下载时间会很长，推荐通过修改host的方法加速github下载，具体方法请自行搜索；

• 下载完毕后，k8s.io目录下出现一个名为kubernetes的文件夹，里面内容如下：

[root@golang ~]# ls $GOPATH/src/k8s.io
kubernetes
[root@golang ~]# ls $GOPATH/src/k8s.io/kubernetes
api          CHANGELOG-1.12.md  cmd                 docs    LICENSE   Makefile.generated_files  pkg        SECURITY_CONTACTS  test          vendor
build        CHANGELOG.md       code-of-conduct.md  Godeps  logo      OWNERS                    plugin     staging            third_party   WORKSPACE
BUILD.bazel  cluster            CONTRIBUTING.md     hack    Makefile  OWNERS_ALIASES            README.md  SUPPORT.md         translations

全量编译

• 全量编译对硬件有一定要求（实测i5-8400处理器，10G内存可以编译通过），若编译时出现严重卡顿和内存不足请按"Ctrl+c"退出：
• 进入目录$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes，执行以下命令即可全量构建，并且构建结果只包含linux平台的：

KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/amd64 make

• 编译过程中，会出现CPU或内存消耗突然增加的状况，如下图，link进程消耗内存比较多，10G的内存基本耗尽：

• 过程有些耗时请耐心等待(我的机器用了11分钟完成)，构建完成后控制台输出以下内容：

[root@golang kubernetes]# KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/amd64 make
+++ [0316 13:44:33] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/deepcopy-gen
+++ [0316 13:44:44] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/defaulter-gen
+++ [0316 13:44:48] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/conversion-gen
+++ [0316 13:44:53] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/kube-openapi/cmd/openapi-gen
2019/03/16 13:45:00 Code for OpenAPI definitions generated
+++ [0316 13:45:00] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/github.com/jteeuwen/go-bindata/go-bindata
+++ [0316 13:45:02] Building go targets for linux/amd64:
    cmd/kube-proxy
    cmd/kube-apiserver
    cmd/kube-controller-manager
    cmd/cloud-controller-manager
    cmd/kubelet
    cmd/kubeadm
    cmd/hyperkube
    cmd/kube-scheduler
    vendor/k8s.io/apiextensions-apiserver
    cluster/gce/gci/mounter
    cmd/kubectl
    cmd/gendocs
    cmd/genkubedocs
    cmd/genman
    cmd/genyaml
    cmd/genswaggertypedocs
    cmd/linkcheck
    vendor/github.com/onsi/ginkgo/ginkgo
    test/e2e/e2e.test
    cmd/kubemark
    vendor/github.com/onsi/ginkgo/ginkgo
    test/e2e_node/e2e_node.test

• 在$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes/_output目录下可以见到构建结果：

[root@golang _output]# ls
bin  local  violations.report
[root@golang _output]# cd bin
[root@golang bin]# ls
apiextensions-apiserver   deepcopy-gen   e2e.test     genman              ginkgo      hyperkube       kube-controller-manager  kubemark        linkcheck
cloud-controller-manager  defaulter-gen  gendocs      genswaggertypedocs  go2make     kubeadm         kubectl                  kube-proxy      mounter
conversion-gen            e2e_node.test  genkubedocs  genyaml             go-bindata  kube-apiserver  kubelet                  kube-scheduler  openapi-gen

• 以上就是全量编译构建的过程，得到的结果只适用于linux平台；

修改源码再编译

• 接下来修改源码，再运行编译的结果试试：
• 本次要修改的是kubectl命令的源码，在启动kubectl命令的时候在控制台打印一段内容；
• 清除前面的构建结果，进入目录$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes，执行命令make clean：

[root@golang kubernetes]# make clean
+++ [0316 13:12:24] Verifying Prerequisites....
+++ [0316 13:12:24] Removing _output directory
Removing pkg/generated/openapi/zz_generated.openapi.go ..
Removing test/e2e/generated/bindata.go ..

• kubectl命令对应的源码文件：$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes/cmd/kubectl/kubectl.go，用vim打开此文件，增加init方法：

func init() {
  fmt.Println("你好，欢迎使用kubectl！")
}

• 修改后的效果如下图所示：

• 在目录$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes执行以下命令，就会构建linux平台下的kubectl文件：

KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/amd64 make WHAT=cmd/kubectl

• 构建完成后控制台输出如下：

[root@golang kubernetes]# KUBE_BUILD_PLATFORMS=linux/amd64 make WHAT=cmd/kubectl
+++ [0316 11:49:25] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/deepcopy-gen
+++ [0316 11:49:30] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/defaulter-gen
+++ [0316 11:49:34] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/code-generator/cmd/conversion-gen
+++ [0316 11:49:39] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/k8s.io/kube-openapi/cmd/openapi-gen
2019/03/16 11:49:44 Code for OpenAPI definitions generated
+++ [0316 11:49:45] Building go targets for linux/amd64:
    ./vendor/github.com/jteeuwen/go-bindata/go-bindata
+++ [0316 11:49:46] Building go targets for linux/amd64:
    cmd/kubectl

• 在目录$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes/_output/bin，可以见到最新构建的kubectl文件，执行命令$GOPATH/src/k8s.io/kubernetes/_output/bin/kubectl，可见以下内容：

[root@golang ~]# $GOPATH/src/k8s.io/kubernetes/_output/bin/kubectl
你好，欢迎使用kubectl！
kubectl controls the Kubernetes cluster manager. 

Find more information at: https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/

Basic Commands (Beginner):
...

• 可见之前修改的代码已经生效；

• 至此，Kubernetes1.13版本源码下载和编译我们都实战过一遍了，后面的文章我们一起继续学习和实战Kubernetes；

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