集群开发学习（一）（安装GO和MySQL，K8S基础概念）

玛卡巴卡_qin2024-04-18 22:14

完成gin小任务

参考文档：
https://www.kancloud.cn/jiajunxi/ginweb100/1801414
https://github.com/hanjialeOK/going

最终代码地址：https://github.com/qinliangql/gin_mini_test.git

学习

1.安装go

bash 复制代码 
wget https://dl.google.com/go/go1.20.2.linux-amd64.tar.gz
tar -C /usr/local -zxf go1.20.2.linux-amd64.tar.gz
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
// All Tools installed by go are in $GOPATH.
export GOPATH=$PATH:/usr/local/go
export PATH=$PATH:$GOPATH/bin
// https://goproxy.cn is faster than aliyun.
export GOPROXY=https://goproxy.cn

验证安装是否成功

bash 复制代码 
go version

hello world

bash 复制代码 
mkdir hello && cd /hello
go mod init example/hello

创建一个hello.go

go 复制代码 
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello, World!")
}

在hello下运行

bash 复制代码 
go run hello.go

做一个映射出来的

安装

bash 复制代码 
go get github.com/gin-gonic/gin

我映射了端口8001

bash 复制代码 
package main

import (
    "github.com/gin-gonic/gin"
    "net/http"
)

func main() {
    router := gin.Default()
    router.GET("/", func(c *gin.Context) {
        c.String(http.StatusOK, "Hello World")
    })
    router.Run(":8001") 
}
bash 复制代码 
go run hello.go


2.安装MySQL

bash 复制代码 
// For ubuntu 18.04
sudo apt install mysql-server
// start mysql
service mysql start

Change the password for mysql

bash 复制代码 
// login
mysql -u root
// change the password for mysql
use mysql;
update user set authentication_string='' where user='root';
// newpassword: 123456
alter user 'root'@'localhost' identified with mysql_native_password by '123456';
// exit
quit
// restart mysql
service mysql restart

Create database and table.

bash 复制代码 
mysql -u root -p
create database gobase;
use gobase;
CREATE TABLE `account` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `name` varchar(20) NOT NULL,
    `email` varchar(50) NOT NULL,
    `password` varchar(30) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

查看数据库信息(先quit再重新打开mysql)

bash 复制代码 
show databases;

查看table

bash 复制代码 
use gobase;
\\ List Table info
show tables;
\\ Look structure of table
desc account;

Task

1.使用Gin创建一个API，允许用户通过提供姓名，电子邮件和密码来创建新账户。该API应验证所有字段是否存在以及电子邮件格式是否正确。

安装依赖

go 复制代码 
go get github.com/gin-gonic/gin
go get gorm.io/driver/mysql
go get gorm.io/gorm

代码：

go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
    "net/http"
	"net/mail"

    "github.com/gin-gonic/gin"
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
    // "regexp"
)

type UserInfo struct {
	ID       int    `form:"id"`
	Name     string `form:"name" binding:"required"`
	Email    string `form:"email" binding:"required,email"`
	Password string `form:"password" binding:"required,min=6"`
}



func main() {
    // 创建一个默认的 Gin 路由器
    r := gin.Default()

    // 创建一个路由，允许用户提交新账户信息
    r.POST("/api/register", create)

    // 启动 Gin 服务器，默认监听在 8001 端口
    r.Run(":8001")
}

// isValidEmail 检查电子邮件格式是否正确
func isValidEmail(email string) bool {
    _, err := mail.ParseAddress(email)
	// 如果解析正确，err会变为nil
	return err == nil
}

func create(c *gin.Context) {
	// 绑定请求体到 UserInfo 结构体类型的form 
	var form UserInfo
	if err := c.ShouldBindJSON(&form); err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// 检查电子邮件格式是否正确
	if !isValidEmail(form.Email) {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "Invalid email format"})
		return
	}

	// 打开数据库，3306是MySQL默认端口
	dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// check whether the name exists.
	var user UserInfo
	db.Table("account").Where("name = ?", form.Name).First(&user)
	if (user != UserInfo{}) {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "name exists!"})
		return
	}

	// check whether the email has been used.
	db.Table("account").Where("email = ?", form.Email).First(&user)
	if (user != UserInfo{}) {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": fmt.Sprintf("email %s has been used!", form.Email)})
		return
	}

	// 保存用户到数据库(:= 对于没有声明的变量会自动声明)
	user = UserInfo{Name: form.Name, Email: form.Email, Password: form.Password}
	result := db.Table("account").Create(&user)
	if result.Error != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": result.Error})
		return
	}
	
	
	// 这里只是返回成功消息
	c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": fmt.Sprintf("Account %s created successfully!",user.Name)})
}

测试代码：

-X 指定发送的请求类型为 POST 请求

-H 设置请求头，指定请求的内容类型为 JSON 格式

bash 复制代码 
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"QL","email":"qinl@example.com","password":"password"}' http://localhost:8001/api/register

查看数据库当前情况

bash 复制代码 
service mysql start
mysql -u root -p
show databases;
use gobase;
show tables;
SELECT * FROM account;
quit

2.使用Gin实现一个API，允许用户通过提供电子邮件和密码来检索其帐户信息。该API应验证电子邮件和密码是否正确，然后返回用户信息。

新加代码：

go 复制代码 
// 新增路由，允许用户通过提供电子邮件和密码来检索其帐户信息,相当于登陆
r.POST("/api/login", login)

/*
// 处理登录请求的函数 (这种必须要求输入完整的UserInfo类型信息才行，所以放弃)
func login(c *gin.Context) {
	// 绑定请求体到 UserInfo 结构体类型的 form
	var form UserInfo
	if err := c.ShouldBindJSON(&form); err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// 打开数据库
	dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// 查询数据库中是否存在匹配的用户记录
	var user UserInfo
	result := db.Table("account").Where("email = ? AND password = ?", form.Email, form.Password).First(&user)
	if result.Error != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "Invalid email or password"})
		return
	}

	// 返回匹配的用户信息
	c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": fmt.Sprintf("Welcom user %s !", user.Name)})
}
*/

func login(c *gin.Context) {
	// 绑定请求体到 UserInfo 结构体类型的 form
	email := c.Query("email")
	password := c.Query("password")

	// 打开数据库
	dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// 查询数据库中是否存在匹配的用户记录
	var user UserInfo
	result := db.Table("account").Where("email = ? AND password = ?", email, password).First(&user)
	if result.Error != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": fmt.Sprintf("Invalid email:%s or password:%s",email,password)})
		return
	}

	// 返回匹配的用户信息
	c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": fmt.Sprintf("Welcom user %s !", user.Name)})
}

测试代码：

bash 复制代码 
# 正确案例
curl -X POST "http://localhost:8001/api/login?email=qinl@example.com&password=password"
# 错误案例
curl -X POST "http://localhost:8001/api/login?email=qinl@example.com&password=654321"

3.添加一个API，使用Gin允许用户更新其帐户信息。该API应验证用户是否已通过身份验证并且所有字段是否存在，然后将用户信息更新到数据库中。

安装依赖

bash 复制代码 
go get github.com/golang-jwt/jwt/v5

更新的代码：

go 复制代码 
package main

import (
	"fmt"
    "net/http"
	"net/mail"
	"time"

    "github.com/gin-gonic/gin"
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
    "github.com/golang-jwt/jwt/v5"
)

// 创建一个 JWT（JSON Web Token）字符串。
// JWT 是一种用于在网络应用之间安全传递声明的开放标准。

var jwtKey = []byte("my_secret_key")	// 用于签名和验证 JWT 的密钥

// input: email || output:string,error
func createToken(email string) (string, error) {
	token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, jwt.MapClaims{
		"email": email,
		"exp":   time.Now().Add(time.Minute * 10).Unix(), // 有效时长10分钟
	})

	return token.SignedString(jwtKey)
}

func validateToken(tokenString string) (*jwt.Token, error) {
	token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
		if _, ok := token.Method.(*jwt.SigningMethodHMAC); !ok {
			return nil, fmt.Errorf("Unexpected signing method: %v", token.Header["alg"])
		}
		return jwtKey, nil
	})

	if err != nil {
		return nil, err
	}

	if _, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims); !ok || !token.Valid {
		return nil, fmt.Errorf("bad token.")
	}

	return token, nil
}

func validateCookie(c *gin.Context) (*jwt.Token, error) {
	tokenString, err := c.Cookie("gin_cookie")
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	token, err := validateToken(tokenString)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return token, nil
}

func main() {
    // 创建一个默认的 Gin 路由器
    r := gin.Default()

    // 创建一个路由，允许用户提交新账户信息
    r.POST("/api/register", create)  // 新增路由，允许用户通过提供电子邮件和密码来检索其帐户信息,相当于登陆
	r.POST("/api/login", login)
	r.POST("/api/update", update) // 新增的路由，用于更新用户信息

    // 启动 Gin 服务器，默认监听在 8001 端口
    r.Run(":8001")
}


func login(c *gin.Context) {
	// ...

	// Create the JWT string.
	token, err := createToken(user.Email)
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to create token"})
		return
	}
	// tell the user it's ok. 3600 是最大存活时间1h
	c.SetCookie("gin_cookie", token, 3600, "/", "", false, true)

	// 返回匹配的用户信息
	c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": fmt.Sprintf("Welcom user %s !", user.Name)})
}

func update(c *gin.Context) {
    token, err := validateCookie(c)
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}
	// get email from cookie
	email := token.Claims.(jwt.MapClaims)["email"]
	// new password
	password := c.Query("password")
	name := c.Query("name")
	// update
	dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}
	// retrieve the user by email.
	var user UserInfo
	db.Table("account").Where("email = ?", email).First(&user)
	if (user == UserInfo{}) {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "this email has not been registered."})
		return
	}

    // 更新用户信息
	if name != "" {
		user.Name = name
	}
	if password != "" {
		user.Password = password
	}

    // 保存更新后的用户信息到数据库
    if err := db.Table("account").Save(&user).Error; err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to update user"})
        return
    }

    // 返回更新成功的消息
    c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "User information updated successfully"})
}

测试代码，用 -i 可以更细致的看到信息，目前还是在curl里面传递cookie的

bash 复制代码 
curl -i -X POST "http://localhost:8001/api/login?email=qinl@example.com&password=password"
curl -i -X POST "http://localhost:8001/api/update?password=newpassword" --cookie "gin_cookie=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJlbWFpbCI6InFpbmxAZXhhbXBsZS5jb20iLCJleHAiOjE3MTI4MDU0NTl9.VTLihEYTy-kWZjZhLrwpwIMuPgimpm-DVnYwvhoKnNs"

修改后的数据库

4. 使用Gin实现一个API，允许用户通过提供电子邮件和密码来删除其帐户。该API应验证电子邮件和密码是否正确，然后从数据库中删除用户帐户。

新加代码:

go 复制代码 
r.POST("/api/delete",delete)	// 删除用户信息

func delete(c *gin.Context) {
	email := c.Query("email")
	password := c.Query("password")

	// 打开数据库
    dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
        return
    }

    // 查询数据库中是否存在匹配的用户记录
    var user UserInfo
    result := db.Table("account").Where("email = ? AND password = ?", email, password).First(&user)
    if result.Error != nil {
        c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "Invalid email or password"})
        return
    }

    // 删除用户账户
    if err := db.Table("account").Delete(&user).Error; err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to delete account"})
        return
    }

    // 返回删除成功的消息
    c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": fmt.Sprintf("Account %s deleted successfully",user.Name)})
}

测试代码：

bash 复制代码 
curl -X POST "http://localhost:8001/api/delete?email=qinl@example.com&password=newpassword"

5. 添加一个API，使用Gin允许用户检索数据库中所有帐户的列表。

新加代码：

go 复制代码 
func show_all(c *gin.Context) {
	if _, err := validateCookie(c); err != nil {
		c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
		return
	}

	// 打开数据库
    dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/gobase"
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": err.Error()})
        return
    }

    // 查询数据库，获取所有帐户列表
    var accountNames []string
    if err := db.Table("account").Pluck("name", &accountNames).Error; err != nil {
        c.JSON(http.StatusInternalServerError, gin.H{"error": "Failed to retrieve accounts"})
        return
    }

    // 返回帐户列表给客户端
    c.JSON(http.StatusOK, accountNames)
}

测试代码：

bash 复制代码 
# 先加两个用户
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"QL","email":"qinl@example.com","password":"password"}' http://localhost:8001/api/register
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"ZS","email":"zs@example.com","password":"password"}' http://localhost:8001/api/register
# 登录一个用户获取token
curl -i -X POST "http://localhost:8001/api/login?email=qinl@example.com&password=password"
# 用token,获取用户信息
curl -X POST "http://localhost:8001/api/show_all" --cookie "gin_cookie=eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJlbWFpbCI6InFpbmxAZXhhbXBsZS5jb20iLCJleHAiOjE3MTI4MDc0OTB9.hoB7TY0TorAlmdtm-jyqb8U5nSAehmP7d2n5EjSE1r8"

["QL","ZS"]

6. 调研了解目前主流的登录鉴权方式，选择一个在你的项目中进行实现。

主流鉴权方式：

  • 基于Token的认证（Token-based Authentication）：用户在登录成功后会收到一个令牌（Token），之后每次请求都需要在请求头中携带这个令牌进行验证。常见的Token包括JWT（JSON Web Token）和OAuth2 Token。

  • OAuth2认证（OAuth2 Authentication）：OAuth2是一种开放标准，允许用户授权第三方应用访问其资源。用户可以通过第三方认证提供者（如Google、Facebook等）进行登录，然后授权给应用访问其资源的权限。

  • 基于Session的认证（Session-based Authentication）：用户在登录成功后，服务器会为其创建一个会话（Session），并将会话ID存储在Cookie中，用户在后续的请求中都会携带这个会话ID。服务器通过会话ID来验证用户的身份和权限。

原本的是基于token做的，这里改为基于session做

安装依赖：

bash 复制代码 
go get github.com/gorilla/sessions

新代码：

go 复制代码 
// 定义一个全局的会话存储对象
var store = sessions.NewCookieStore([]byte("my-secret"))

// 创建会话并将用户ID存储在会话中
session, _ := store.Get(c.Request, "session-name")
session.Values["userID"] = user.ID
session.Save(c.Request, c.Writer)

// 获取会话中的用户ID
   session, _ := store.Get(c.Request, "session-name")
   _, ok := session.Values["userID"].(int)
   if !ok {
       c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "User not authenticated"})
       return
   }

测试代码：

bash 复制代码 
# 登录一个用户
curl -i -X POST "http://localhost:8001/api/login?email=qinl@example.com&password=password"
# 用token,获取用户信息
curl -X POST "http://localhost:8001/api/show_all" --cookie "session-name=MTcxMjgyNjI1NHxEdi1CQkFFQ180SUFBUkFCRUFBQUhmLUNBQUVHYzNSeWFXNW5EQWdBQm5WelpYSkpSQU5wYm5RRUFnQUV8hXB2Vl_OaBCvi71u6KLgrh96uhu-Irt-CAzSbxFBMeY="

K8S 概念理解

核心

  1. Namespace（命名空间）：

    • Namespace是Kubernetes中用于将集群中的资源划分为不同逻辑组的一种机制。
    • 它允许用户在同一集群中创建多个虚拟集群。
    • 命名空间提供了一种在不同组织或项目之间隔离资源的方法，以及控制资源访问和使用的方法。
    • 默认情况下，Kubernetes提供了一些预定义的命名空间，如"default"用于用户创建的资源，以及"kube-system"用于Kubernetes系统组件。

  2. Pod（Pod）：

    • Pod是Kubernetes中最小的部署和管理单位。
    • 它是一个或多个相关容器的组合，共享网络和存储资源，并在同一宿主机上运行。
    • Pod可以包含单个容器（单容器Pod）或多个容器（多容器Pod），这些容器可以共享网络命名空间和存储卷。
    • Pod可以用来运行应用程序、批处理作业或其他需要共享资源的任务。

  3. Deployment（部署）：

    • Deployment是Kubernetes中用于管理Pod副本的控制器。
    • 它定义了应用程序或服务的期望状态，并确保集群中运行的Pod数量符合该状态。
    • Deployment允许用户轻松地创建、更新和扩展Pod副本，以及执行滚动升级和回滚操作。
    • 通过Deployment，用户可以指定应用程序的副本数量、容器镜像和更新策略等参数。

  4. Service（服务）：

    • Service是Kubernetes中用于将Pod公开为网络服务的抽象。
    • 它为Pod提供了一个稳定的网络端点，允许其他应用程序或服务通过网络访问它们。
    • Service可以通过标签选择器将一组Pod组合成一个逻辑集，并将流量负载均衡到这些Pod之间。
    • Kubernetes支持多种类型的Service，包括ClusterIP、NodePort、LoadBalancer和ExternalName等。

综上所述，Namespace用于组织和隔离资源，Pod是最小的部署单元，Deployment用于管理Pod副本，Service提供网络访问入口，使应用程序或服务可以在集群内部或外部可达。这些概念共同构成了Kubernetes的核心功能，为容器化应用程序的部署、管理和扩展提供了强大的支持。

了解

  1. Node（节点）：

    • Node是Kubernetes集群中的工作节点，用于运行应用程序和服务的实际工作负载。
    • 每个Node都是一个单独的物理机器或虚拟机，它们一起组成了Kubernetes集群。
    • Node由Kubernetes Master进行管理和监控，并承载了容器运行时引擎（如Docker或containerd）来运行Pod。

  2. Cluster（集群）：

    • Cluster是由一组Node组成的Kubernetes环境，用于运行和管理容器化应用程序和服务。
    • 它包括一个Master节点和一组工作节点，所有这些节点共同协作以提供高可用性、自动扩展和自我修复的特性。

  3. Resource Quota（资源配额）：

    • Resource Quota是Kubernetes中的一种资源管理机制，用于限制Namespace中资源的使用量。
    • 它允许集群管理员为每个Namespace设置配额，以控制Pod、CPU、内存、存储等资源的使用量，防止资源耗尽和过度使用。

  4. ConfigMap（配置映射）：

    • ConfigMap是Kubernetes中用于存储配置数据的API对象。
    • 它允许将配置数据（如环境变量、配置文件等）从应用程序中解耦，并将其存储在集群中的ConfigMap对象中。
    • ConfigMap可以在Pod中作为卷或环境变量挂载，使应用程序可以动态地读取配置数据。

  5. Role（角色）和RoleBinding（角色绑定）：

    • Role和RoleBinding是Kubernetes中用于授权和访问控制的两个重要对象。
    • Role定义了一组权限规则，允许用户或服务账户对指定的资源执行特定的操作。
    • RoleBinding将Role绑定到用户、组或ServiceAccount，并为其分配相应的权限，以控制对资源的访问。

  6. Service Account（服务账户）：

    • Service Account是Kubernetes中用于身份验证和授权的一种机制。
    • 它为Pod中运行的应用程序提供了一个身份标识，并允许它们与Kubernetes API进行交互。
    • 每个Namespace都有一个默认的Service Account，可以为Pod分配具有不同权限的Service Account。

  7. PersistentVolume（持久化卷）和PersistentVolumeClaim（持久化卷声明）：

    • PersistentVolume（PV）是Kubernetes中用于存储数据的持久化存储资源。
    • PersistentVolumeClaim（PVC）是用户向Kubernetes请求PV的一种机制，它定义了用户对存储资源的需求和要求。
    • PVC允许用户独立于底层存储实现和配置，并根据需要动态地请求和释放PV。

配置.kube文件

bash 复制代码 
mkdir ~/.kube
# 需要管理员权限才能复制配置文件
sudo cp /etc/kubernetes/admin.conf ~/.kube/config
# 把文件权限改为自己，xxx就是自己的用户名
sudo chown -R qinl:qinl ~/.kube/
# 修改为自己的命名空间，vim编辑~/.kube/config文件，在context一栏加上一行，然后保存并退出即可：
nano ~/.kube/config
- context:
    cluster: kubernetes
    user: kubernetes-admin
    namespace: xxx # 这里加上自己的命名空间xxx，一般用自己的用户名
  name: kubernetes-admin@kubernetes
# 创建自己的命名空间，和上面的xxx对应
kubectl create ns qinl

测试

bash 复制代码 
kubectl get po
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