问题
程序运行在k8s Pod内，在开发时，如何进行快速更新调试？也就是不重启Pod的情况如何，如何热更新应用程序？ 使用k8s环境进行应用部署，每次都需要打包成镜像，上传到镜像仓库，然后更新Deployment，等待Pod启动，整个过程较为繁琐，远不如在本机进行开发调试方便。如果遇到必须在Pod内运行的应用，那么这个等待过程难以缩减，即便是使用了CICD的自动化工具，也依然要等待很长时间。
思路
在开发调试新的逻辑时，我们的核心诉求，往往是对程序快速更新，快速验证。 关键要具备有如下几点：
- 运行容器 ：有个稳定的运行外壳。Deployment可以胜任这个工作，它可以提供运行shell、网络访问端口，pvc挂载等；
- 能够轻松的将编译的二进制文件，传到运行容器内
- 能够自动检测到二进制文件的更新， 检测文件变更，然后重启二进制应用；
- 能够方便快捷的看到运行日志。 具备以上几点后，那么我们就可以第一次部署应用程序到k8s上，后续的更新程序时，就是上传文件到Pod内，自动重启，测试验证，调整代码，编译二进制，上传二进制，再测试验证。 那么从第二次更新开始，这个过程非常简单了，能够节省大量的等待时间。
下面我们以开发一个golang应用为示例，进行实战。 假设开发的程序名称为demo，编译二进制文件名为demo， 打包镜像使用名称weibh/restart-in-pod:latest，部署到k8s中运行。 在开发过程中，不断进行编译，更新，看如何应对频繁、快速更新。
解决问题
下面我们逐个解决这几个关键点
- 运行容器
- 上传文件
- 自动重启
1、运行容器
运行容器要求镜像内包含shell、ls、cat、tar等基础工具。为方便后面的检测二进制文件更新以及自动重启，我们需要安装几个组件。下面给出示例Dockerfile。
镜像打包
FROM golang:alpine as builder
WORKDIR /build
COPY . .
RUN ls
RUN go build -o demo .
FROM alpine
WORKDIR /app
RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories
RUN apk add --no-cache curl bash inotify-tools
ADD reload.sh /app/reload.sh
RUN chmod +x /app/reload.sh
COPY --from=builder /build/demo /app/demo
ENTRYPOINT ["/app/reload.sh","demo","/app"]
其中，使用了两阶段构建，第一阶段，构建Demo应用，第二阶段，将其放入alpine的运行环境中。此外涉及一个关键文件：reload.sh，它负责实现对二进制文件的监控。
reload脚本
reload.sh原理就是监控文件变更，当写入完成后，关闭正在运行的应用，重新启动新的应用。 reload.sh内如如下：
#!/bin/bash
# 检查是否传入了必要的参数
if [ -z "$1" ] || [ -z "$2" ]; then
echo "Usage: $0 <binary_name> <watch_directory>"
exit 1
fi
APP_NAME="$1" # 要监控的二进制文件名（如 demo）
WATCH_PATH="$2" # 监控的目录（如 /app）
APP_PATH="${WATCH_PATH}/${APP_NAME}" # 上传的新文件路径
CURRENT_PATH="${WATCH_PATH}/${APP_NAME}.current" # 运行中的文件路径
# 启动应用程序
start_app() {
echo "Starting ${APP_NAME}..."
mv "$APP_PATH" "$CURRENT_PATH" # 将新上传的文件重命名
chmod +x "$CURRENT_PATH" # 确保文件可执行
sleep 1
"$CURRENT_PATH" &
APP_PID=$!
echo "${APP_NAME} started with PID: $APP_PID"
}
# 停止应用程序
stop_app() {
if [ -n "$APP_PID" ]; then
echo "Stopping ${APP_NAME} with PID: $APP_PID"
kill "$APP_PID"
wait "$APP_PID" 2>/dev/null
echo "${APP_NAME} stopped"
fi
}
# 初次启动程序
start_app
# 使用 inotifywait 监控 APP_PATH 的 close_write 事件，确保只在新的文件写入完成后触发
while true; do
# 监听 close_write 事件，排除文件重命名的误触发
inotifywait -e close_write --exclude "${APP_NAME}.current" "$WATCH_PATH"
sleep 1
# 检查是否是新的文件写入完成
if [ -f "$APP_PATH" ]; then
echo "Detected new version of ${APP_NAME}, restarting..."
# 删除旧文件并启动新程序
rm -f "$CURRENT_PATH"
stop_app
sleep 1
start_app
fi
done
Deployment部署yaml
接下来构建我们的k8s Deployment
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: demo
labels:
app: demo
spec:
ports:
- name: web
protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
selector:
app: demo
type: ClusterIP
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: demo
labels:
app: demo
spec:
selector:
matchLabels:
app: demo
template:
metadata:
labels:
app: demo
spec:
containers:
- name: demo
image: weibh/restart-in-pod:latest
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
name: web
imagePullPolicy: Always
都准备好后执行命令，制作镜像，上传并部署。
docker build -t weibh/restart-in-pod -f Dockerfile .
docker push weibh/restart-in-pod
kubectl apply -f deploy.yaml
2、上传文件到容器内
我们选择使用k8m程序提供的Pod文件管理功能。可以通过界面的方式，管理Pod内的容器，可以浏览目录、查看文件、在线编辑、上传文件、下载文件以及删除文件等常规操作。非常方便。 假设我们修改了需求，重新编译了demo二进制。那么接下来需要上传了。
安装k8m
- 下载：从 GitHub 下载最新版本。
- 运行：使用
./k8m命令启动,访问http://127.0.0.1:3618 - 访问：
- 文件管理：选择文件管理器
点击上传按钮
点击上传文件
选择文件，上传 提示上传成功
至此我们最新版的软件就已经上传完毕了。
3、自动重启
此时我们的reload.sh文件中的监控开始生效。当文件上传完成的那一刻，会触发重启。 我们通过日志来看下效果。
查看日志
Pod列表中的日志按钮
点击查看日志
查看启动日志及程序运行信息
当文件上传后，会看到日志信息变化，首先原先的进程被杀死，启动了新的进程，并答应了程序输出。
至此完成二进制文件的热升级。
总结
通过制作一个带有reload脚本的容器镜像，结合k8m提供的Pod内文件管理功能，我们可以非常轻松的实现k8s内应用的热重启，实现不重启Pod，更新二进制程序，极大的降低了等待时间，欢迎各位尝试。
演示项目地址
为方便大家体验，特将相关源码开放，如有需要请自行获取。 github.com/weibaohui/r…
