【云原生】Kubernetes CEL 速查表

以下是一份 Kubernetes CEL 速查表(Cheat Sheet),涵盖了常见的语法、宏、标准函数和一些在 Kubernetes 中常见的使用示例。可在编写或调试 CEL 表达式时用作快速参考。


1. 基础概念

概念 说明
语言特点 无副作用、逐渐类型化(Gradual Typing)、无循环、短小单行表达式
常见用法 - CRD 校验(selfoldSelf 变量) - Admission 策略(objectrequest 变量)
关键变量 - self:当前资源对象 - oldSelf:更新前的资源对象 - object:Admission 请求中的对象 - request:Admission 请求信息等
错误处理 无法捕捉错误;遇到运算错误直接结束(部分逻辑运算可"吸收"错误见 ||、&&)
常见库 - K8s 列表库 - K8s 正则库 - K8s URL 库 - K8s 鉴权库 - K8s 数量库

2. 语法与操作符

2.1 操作符优先级(从高到低)

  1. . / [] / () 成员访问、索引、函数调用
  2. 一元运算-(取负)、!(逻辑非)
  3. */%
  4. +-
  5. 比较<><=>===!=in
  6. 逻辑与&&
  7. 逻辑或\|\|
  8. 三元运算?:

2.2 标识符转义

当字段名含 -./、保留关键字等,需要使用以下转义:

转义序列 实际含义 示例
__underscores__ __ redact__dredact__underscores__d
__dot__ .
__dash__ - x__dash__prop 表示字段 x-prop
__slash__ /
__{keyword}__ 关键字转义 __namespace__ 表示字段 namespace

3. 常用宏(Macros)

语法 描述
has(e.f) has(e.f) 判断 fe 中是否被"设置"。e 可为 map 或 proto message。
all(x, predicate) list.all(x, p) map.all(x, p) 列表/Map 所有元素/键都满足 p 时返回 true;否则 false
exists(x, predicate) list.exists(x, p) map.exists(x, p) 列表/Map 中是否存在任意一个元素满足 p
exists_one(x, predicate) list.exists_one(x, p) map.exists_one(x, p) 是否恰好只有一个元素满足 p
filter(x, predicate) list.filter(x, p) map.filter(x, p) 返回过滤后的子集(列表)。map 时返回满足 p 的键的列表。
map(x, transform) list.map(x, expr) map.map(x, expr) 遍历列表/Map,对元素/键执行 expr,返回列表。
map(x, filter_expr, transform) 同上,多一个先过滤再变换的逻辑。

常见示例

cel 复制代码
[1, 2, 3].all(x, x > 0)          // true
[1, 2, 3].exists(x, x == 2)      // true
[1, 2, 3].filter(x, x > 1)       // [2, 3]
[1, 2, 3].map(x, x * 2)          // [2, 4, 6]
has(object.metadata.name)        // 是否设置了 name 字段

4. 逻辑与条件

运算符 含义 示例
&& 逻辑与(可"吸收"错误) 只有当无法确定结果时才会抛出错误 true && error => error false && error => false
` `
? : 条件(三元运算符) (cond) ? exprTrue : exprFalse true ? error : 1 => error

5. 常用运算符与函数

5.1 等值与比较

运算 签名 备注
==, != 同类型或数值跨类型(int,uint,double)比较 对 PB message 则比较字段逐一相等,NaN == NaN => false
<,>,<=,>= 同类型(或跨数值)、string/bytes/Timestamp/Duration 字符串/bytes 按字典序;bool 有序:false < true

5.2 算术

运算 签名 说明
+ int + int、double + double、string + string、list + list、timestamp + duration ... 数字相加 / 字符串拼接 / 列表拼接 / 时间加法
- int - int、timestamp - timestamp、duration - duration ... 数字相减 / 时间差
*/% 数值运算(整型或浮点,不混用) 无自动提升,需显式转换

5.3 列表与 Map

表达式 示例 说明
list[index] [1,2,3][1] -> 2 越界时报错
map[key] {"a":1}["a"] -> 1 不存在 key 时报错
x in list / x in map 2 in [1,2,3] -> true "a" in {"a":10} -> true 是否存在(对 map 判断的是 key)
list.size() [1,2,3].size() -> 3 获取元素数量
map.size() {"a":1,"b":2}.size() -> 2 获取键数量

5.4 字符串、Bytes、正则

函数 签名 示例
size() string.size() bytes.size() "abc".size() => 3 b"abc".size() => 3
contains(sub) string.contains(string) "hello".contains("ll") => true
startsWith(pre) string.startsWith(string) "hello".startsWith("he") => true
endsWith(suf) string.endsWith(string) "hello".endsWith("lo") => true
matches(regex) string.matches(string) "abc".matches("^a.*") => true
find(regex) findAll(regex) (K8s 扩展) string.find(string) string.findAll(string) "abc 123".find("[0-9]+") => "123" "1,2".findAll("[0-9]+") => ["1","2"]

5.5 时间与 Duration

用法 示例 说明
解析 timestamp("2023-01-01T00:00:00Z") duration("1h") 将字符串解析为 TimestampDuration 对象
运算 timestamp("2023-01-01T00:00:00Z") + duration("1h") timestamp("2023-01-02T00:00:00Z") - timestamp("2023-01-01T00:00:00Z") 时间加减;支持比较运算 <,>
提取 ts.getDate(), ts.getMonth(), ts.getFullYear(), ts.getDayOfWeek(), ts.getHours(), ts.getMinutes() ... 可带时区字符串,默认 UTC

5.6 类型转换

函数 示例 说明
int(x)uint(x) int(3.14) -> 3 uint("123") -> 123u 超出范围会报错
double(x) double("2.5") => 2.5
string(x) string(3) => "3" string(duration("1s")) => "1s" 对 bytes 尝试按 UTF-8 解码,失败报错
timestamp(x) timestamp("2023-08-26T12:00:00Z") 按 RFC3339 解析
duration(x) duration("1h30m") 解析为 Duration
quantity(x) (K8s) quantity("1Gi").add(quantity("500Mi")) 在 v1.29+ 中可用,用于 ResourceQuantity

6. Kubernetes 额外扩展

6.1 列表库(min、max、sum、isSorted 等)

cel 复制代码
list.min()     
list.max()     
list.sum()     
list.isSorted() 
list.indexOf(x)
list.lastIndexOf(x)

6.2 正则库(find, findAll

cel 复制代码
"abc 123".find("[0-9]+")  // "123"
"1,2,3".findAll("[0-9]+") // ["1","2","3"]

6.3 URL 库(isURL, url(...)

cel 复制代码
isURL("https://example.com")          
url("https://example.com").getHost()  

6.4 数量库(quantity(...)

cel 复制代码
isQuantity("50Mi")               
quantity("50Mi").isInteger()     
quantity("50Mi").add(10).asInteger() 

6.5 鉴权库(authorizer 变量)

cel 复制代码
authorizer.group('').resource('pods').namespace('default').check('create').allowed()
authorizer.serviceAccount('default','mysa').resource('deployments').check('delete').allowed()

7. 常见示例

  1. CRD 校验副本数关系

    cel 复制代码
    self.minReplicas <= self.replicas && self.replicas <= self.maxReplicas
  2. 检查字段是否存在

    cel 复制代码
    has(self.expired) && self.created + self.ttl < self.expired
  3. 两个列表不同时为空

    cel 复制代码
    (self.list1.size() == 0) != (self.list2.size() == 0)
  4. Map 必须包含键 'Available'

    cel 复制代码
    'Available' in self.stateCounts
  5. 检查某 listMap 项的值

    cel 复制代码
    self.envars.filter(e, e.name == 'MY_ENV').all(e, e.value.matches('^[a-zA-Z]*$'))
  6. ListSet 不相交

    cel 复制代码
    self.set1.all(e, !(e in self.set2))
  7. 对 URL 字段解析

    cel 复制代码
    isURL(self.url) && url(self.url).getHost() == "example.com"

8. 注意事项与小贴士

  1. 防止溢出:int/uint/double 运算可能产生溢出报错,duration/timestamp 超过范围也会报错。
  2. 逻辑运算符短路吸收错误true \|\| error => truefalse && error => false。但要注意顺序不固定。
  3. 正则与字符串 :正则复杂度约为 O(len(regex) * len(input)),写表达式时需留意性能。
  4. K8s Schema 集成 :CRD 中的 x-kubernetes-* 属性会影响 list、map、int-or-string 等在 CEL 中的行为,如 set/map 列表的比较、键名是否互斥等。
  5. 表达式长度与预算:Kubernetes 会对表达式做静态与运行时的资源开销评估,过大或过于复杂的表达式可能被拒绝写入或执行。

参考链接

速查表只是简要概览,完整细节请参考 Kubernetes/CEL 官方文档。

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