一文掌握 K8s Helm 微服务部署利器

https://mp.weixin.qq.com/s/oC7JLfDvsl_e11MKDeduPA

一、概述

我们可以将 Helm 看作 Kubernetes 下的 apt-get/yum。Helm 是 kubernetes 的包管理器，helm 仓库里面只有配置清单文件,而没有镜像,镜像还是由镜像仓库来提供,比如 hub.docker.com、私有仓库。
官方文档：
https://v3.helm.sh/zh/docs/

二、Helm 架构

三、Helm 安装

下载地址：
https://github.com/helm/helm/releases
# 下载包
$ wget https://get.helm.sh/helm-v3.9.4-linux-amd64.tar.gz
# 解压压缩包
$ tar -xf helm-v3.9.4-linux-amd64.tar.gz
# 制作软连接
$ ln -s /opt/helm/linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm
# 验证
$ helm version
$ helm help

四、Helm 组件及相关术语

• Helm——Helm 是一个命令行下的客户端工具。主要用于 Kubernetes 应用程序 Chart 的创建、打包、发布以及创建和管理本地和远程的 Chart 仓库。
• Chart——Chart 代表着 Helm 包。它包含在 Kubernetes 集群内部运行应用程序，工具或服务所需的所有资源定义。你可以把它看作是 Homebrew formula，Apt dpkg，或 Yum RPM 在 Kubernetes 中的等价物。
• Release——Release 是运行在 Kubernetes 集群中的 chart 的实例。一个 chart 通常可以在同一个集群中安装多次。每一次安装都会创建一个新的 release。
• Repoistory——Repository（仓库） 是用来存放和共享 charts 的地方。它就像 Perl 的 CPAN 档案库网络 或是 Fedora 的 软件包仓库，只不过它是供 Kubernetes 包所使用的。

  五、Helm Chart 详解

  1）Chart 目录结构

  # 通过helm create命令创建一个新的chart包
  helm create nginx
  tree nginx

nginx/
├── charts #依赖其他包的charts文件
├── Chart.yaml # 该chart的描述文件,包括ico地址,版本信息等
├── templates # #存放k8s模板文件目录
│ ├── deployment.yaml # 创建k8s资源的yaml 模板
│ ├── helpers.tpl # 下划线开头的文件,可以被其他模板引用
│ ├── hpa.yaml # 弹性扩缩容，配置服务资源CPU 内存
│ ├── ingress.yaml # ingress 配合service域名访问的配置
│ ├── NOTES.txt # 说明文件,helm install之后展示给用户看的内容
│ ├── serviceaccount.yaml # 服务账号配置
│ ├── service.yaml # kubernetes Serivce yaml 模板
│ └── tests # 测试模块
│ └── test-connection.yaml
└── values.yaml # 给模板文件使用的变量_

可能有写包还会有以下几个目录：
wordpress/
…
LICENSE # 可选: 包含chart许可证的纯文本文件
README.md # 可选: 可读的README文件
values.schema.json # 可选: 一个使用JSON结构的values.yaml文件
charts/ # 包含chart依赖的其他chart
crds/ # 自定义资源的定义
…

2）Chart.yaml 文件

apiVersion: chart API 版本 （必需）
name: chart名称 （必需）
version: chart 版本，语义化2 版本（必需）
kubeVersion: 兼容Kubernetes版本的语义化版本（可选）
description: 一句话对这个项目的描述（可选）
type: chart类型 （可选）
keywords:
- 关于项目的一组关键字（可选）
home: 项目home页面的URL （可选）
sources:
- 项目源码的URL列表（可选）
dependencies: # chart 必要条件列表 （可选）
- name: chart名称 (nginx)
version: chart版本 (“1.2.3”)
repository: （可选）仓库URL (“https://example.com/charts“) 或别名 (“@repo-name”)
condition: （可选） 解析为布尔值的yaml路径，用于启用/禁用chart (e.g. subchart1.enabled )
tags: # （可选）
- 用于一次启用/禁用 一组chart的tag
import-values: # （可选）
- ImportValue 保存源值到导入父键的映射。每项可以是字符串或者一对子/父列表项
alias: （可选） chart中使用的别名。当你要多次添加相同的chart时会很有用
maintainers: # （可选）
- name: 维护者名字 （每个维护者都需要）
email: 维护者邮箱 （每个维护者可选）
url: 维护者URL （每个维护者可选）
icon: 用做icon的SVG或PNG图片URL （可选）
appVersion: 包含的应用版本（可选）。不需要是语义化，建议使用引号
deprecated: 不被推荐的chart （可选，布尔值）
annotations:
example: 按名称输入的批注列表 （可选）.

• 从 v3.3.2，不再允许额外的字段。推荐的方法是在 annotations 中添加自定义元数据。
• 每个 chart 都必须有个版本号（version）。版本必须遵循 语义化版本 2 标准。不像经典 Helm， Helm v2 以及后续版本会使用版本号作为发布标记。仓库中的包通过名称加版本号标识。

比如 nginx chart 的版本字段 version: 1.2.3 按照名称被设置为：
nginx-1.2.3.tgz

【温馨提示】appVersion字段与version字段并不相关。这是指定应用版本的一种方式。比如，这个 drupal chart 可能有一个 appVersion: “8.2.1”，表示包含在 chart（默认）的 Drupal 的版本是 8.2.1。

3）Chart 依赖管理（dependencies）

当前 chart 依赖的其他 chart 会在 dependencies 字段定义为一个列表。
dependencies:
- name: apache
version: 1.2.3
repository: https://example.com/charts
- name: mysql
version: 3.2.1
repository: https://another.example.com/charts

• name 字段是你需要的 chart 的名称
• version 字段是你需要的 chart 的版本
• repository 字段是 chart 仓库的完整 URL。注意你必须使用 helm repo add 在本地添加仓库
• 你可以使用仓库的名称代替 URL

示例演示：
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm pull bitnami/wordpress
tar -xf wordpress
cat wordpress/Chart.yaml

一旦你定义好了依赖，运行 helm dependency update 就会使用你的依赖文件下载所有你指定的 chart 到你的 charts/目录。
helm dependency update ./wordpress

当 helm dependency update 拉取 chart 时，会在 charts/目录中形成一个 chart 包。因此对于上面的示例，会在 chart 目录中期望看到以下文件：
wordpress/charts/
├── common
├── common-2.0.1.tgz
├── mariadb
├── mariadb-11.2.2.tgz
├── memcached
└── memcached-6.2.3.tgz

依赖中的 tag 和条件字段
除了上面的其他字段外，每个需求项可以包含可选字段 tags 和 condition。所有的 chart 会默认加载。如果存在 tags 或者 condition 字段，它们将被评估并用于控制它们应用的 chart 的加载。

• Condition ——条件字段field 包含一个或多个 YAML 路径（用逗号分隔）。如果这个路径在上层 values 中已存在并解析为布尔值，chart 会基于布尔值启用或禁用 chart。只会使用列表中找到的第一个有效路径，如果路径为未找到则条件无效。
• Tags ——tag字段是与 chart 关联的 YAML 格式的标签列表。在顶层 value 中，通过指定 tag 和布尔值，可以启用或禁用所有的带 tag 的 chart。

# parentchart/Chart.yaml

dependencies:
- name: subchart1
repository: http://localhost:10191
version: 0.1.0
condition: subchart1.enabled, global.subchart1.enabled
tags:
- front-end
- subchart1
- name: subchart2
repository: http://localhost:10191
version: 0.1.0
condition: subchart2.enabled,global.subchart2.enabled
tags:
- back-end
- subchart2

# parentchart/values.yaml

subchart1:
enabled: true
tags:
front-end: false
back-end: true

• 在上面的例子中，所有带 front-end tag 的 chart 都会被禁用，但只要上层的 value 中 subchart1.enabled 路径被设置为 ‘true’，该条件会覆盖 front-end 标签且 subchart1 会被启用。
• 一旦 subchart2 使用了 back-end 标签并被设置为了 true，subchart2 就会被启用。也要注意尽管 subchart2 指定了一个条件字段， 但是上层 value 没有相应的路径和 value，因此这个条件不会生效。

—set 参数可以用来设置标签和条件值。
helm install —set tags.front-end=true —set subchart2.enabled=false

标签和条件的解析：

• 条件 （当设置在 value 中时）总是会覆盖标签 第一个 chart 条件路径存在时会忽略后面的路径。
• 标签被定义为 ‘如果任意的 chart 标签是 true，chart 就可以启用’。
• 标签和条件值必须被设置在顶层 value 中。

• value 中的 tags:键必须是顶层键。

  4）通过依赖导入子 Value

• 在某些情况下，允许子 chart 的值作为公共默认传递到父 chart 中是值得的。使用 exports格式的额外好处是它可是将来的工具可以自检用户可设置的值。

• 被导入的包含值的 key 可以在父 chart 的 dependencies 中的 import-values字段以 YAML 列表形式指定。列表中的每一项是从子 chart 中 exports 字段导入的 key。
• 导入 exports key 中未包含的值，使用 子-父格式。两种格式的示例如下所述。

使用导出格式：
Docker+K8s+Jenkins 主流技术全解视频资料【干货免费分享】
如果子 chart 的 values.yaml 文件中在根节点包含了 exports 字段，它的内容可以通过指定的可以被直接导入到父 chart 的 value 中， 如下所示：
# parent’s Chart.yaml file

dependencies:
- name: subchart
repository: http://localhost:10191
version: 0.1.0
import-values:
- data

# child’s values.yaml file

exports:
data:
myint: 99

只要我们再导入列表中指定了键 data，Helm 就会在子 chart 的 exports 字段查找 data 键并导入它的内容。
最终的父级 value 会包含我们的导出字段：
# parent’s values

myint: 99

【注意】父级键 data 没有包含在父级最终的 value 中，如果想指定这个父级键，要使用’子-父’ 格式。
下面示例中的import-values 指示 Helm 去拿到能再 child:路径中找到的任何值，并拷贝到 parent:的指定路径。
# parent’s Chart.yaml file

dependencies:
- name: subchart1
repository: http://localhost:10191
version: 0.1.0
…
import-values:
- child: default.data
parent: myimports

上面的例子中，在 subchart1 里面找到的 default.data 的值会被导入到父 chart 的 myimports 键中，细节如下：
# parent’s values.yaml file

myimports:
myint: 0
mybool: false
mystring: “helm rocks!”

# subchart1’s values.yaml file

default:
data:
myint: 999
mybool: true

父 chart 的结果值将会是这样：
# parent’s final values

myimports:
myint: 999
mybool: true
mystring: “helm rocks!”

六、Templates and Values

1）Templates and Values 简介

• Helm Chart 模板是按照 Go 模板语言书写， 增加了 50 个左右的附加模板函数 来自 Sprig 库 和一些其他 指定的函数。
• 所有模板文件存储在 chart 的 templates/ 文件夹。当 Helm 渲染 chart 时，它会通过模板引擎遍历目录中的每个文件。

模板的 Value 通过两种方式提供：

• Chart 开发者可以在 chart 中提供一个命名为 values.yaml 的文件。这个文件包含了默认值。
• Chart 用户可以提供一个包含了 value 的 YAML 文件。可以在命令行使用 helm install 命令时通过-f指定 value 文件。

模板示例
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: deis-database
namespace: deis
labels:
app.kubernetes.io/managed-by: deis
spec:
replicas: 1
selector:
app.kubernetes.io/name: deis-database
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: deis-database
spec:
serviceAccount: deis-database
containers:
- name: deis-database
image: {{ .Values.imageRegistry }}/postgres:{{ .Values.dockerTag }}
imagePullPolicy: {{ .Values.pullPolicy }}
ports:
- containerPort: 5432
env:
- name: DATABASE_STORAGE
value: {{ default “minio” .Values.storage }}

上面的例子，松散地基于
https://github.com/deis/charts
是一个 Kubernetes 副本控制器的模板。可以使用下面四种模板值（一般被定义在 values.yaml 文件）：

• imageRegistry: Docker 镜像的源注册表
• dockerTag: Docker 镜像的 tag
• pullPolicy: Kubernetes 的拉取策略

• storage: 后台存储，默认设置为”minio”

  2）预定义的 Values

  Values 通过模板中.Values 对象可访问的 values.yaml 文件（或者通过 —set 参数)提供， 但可以模板中访问其他预定义的数据片段。
  以下值是预定义的，对每个模板都有效，并且可以被覆盖。和所有值一样，名称 区分大小写。

• Release.Name: 版本名称(非 chart 的)

• Release.Namespace: 发布的 chart 版本的命名空间
• Release.Service: 组织版本的服务
• Release.IsUpgrade: 如果当前操作是升级或回滚，设置为 true
• Release.IsInstall: 如果当前操作是安装，设置为 true
• Chart: Chart.yaml的内容。因此，chart 的版本可以从 Chart.Version 获得， 并且维护者在 Chart.Maintainers 里。
• Files: chart 中的包含了非特殊文件的类图对象。这将不允许您访问模板， 但是可以访问现有的其他文件（除非被.helmignore 排除在外）。使用{{ index .Files “file.name” }}可以访问文件或者使用{{.Files.Get name }}功能。您也可以使用{{ .Files.GetBytes }}作为[]byte 访问文件内容。
• Capabilities: 包含了 Kubernetes 版本信息的类图对象。({{ .Capabilities.KubeVersion }}) 和支持的 Kubernetes API 版本({{ .Capabilities.APIVersions.Has “batch/v1” }})

考虑到前面部分的模板，values.yaml文件提供的必要值如下：
imageRegistry: “quay.io/deis”
dockerTag: “latest”
pullPolicy: “Always”
storage: “s3”

values 文件被定义为 YAML 格式。chart 会包含一个默认的 values.yaml 文件。Helm 安装命令允许用户使用附加的 YAML values 覆盖这个 values：
helm install —generate-name —values=myvals.yaml wordpress

3）范围，依赖和值

Values 文件可以声明顶级 chart 的值，以及charts/目录中包含的其他任意 chart。或者换个说法，values 文件可以为 chart 及其任何依赖项提供值。比如，上面示范的 WordPress chart 同时有 mysql 和 apache 作为依赖。values 文件可以为以下所有这些组件提供依赖：
title: “My WordPress Site” # Sent to the WordPress template

mysql:
maxconnections: 100 # Sent to MySQL_
password: “secret”

apache:
port: 8080 # Passed to Apache

更高阶的 chart 可以访问下面定义的所有变量。因此WordPress chart 可以用.Values.mysql.password 访问 MySQL 密码。但是低阶的 chart 不能访问父级 chart，所以 MySQL 无法访问 title 属性。同样也无法访问 apache.port。

4）全局 Values

从 2.0.0-Alpha.2 开始，Helm 支持特殊的”global”值。设想一下前面的示例中的修改版本：
title: “My WordPress Site” # Sent to the WordPress template

global:
app: MyWordPress

mysql:
maxconnections: 100 # Sent to MySQL_
password: “secret”

apache:
port: 8080 # Passed to Apache

面添加了 global 部分和一个值 app: MyWordPress。这个值以.Values.global.app在 所有 chart 中有效。
比如，mysql 模板可以以{{.Values.global.app}}访问 app，同样 apache chart 也可以访问。实际上，上面的 values 文件会重新生成为这样：
title: “My WordPress Site” # Sent to the WordPress template

global:
app: MyWordPress

mysql:
global:
app: MyWordPress
maxconnections: 100 # Sent to MySQL_
password: “secret”

apache:
global:
app: MyWordPress
port: 8080 # Passed to Apache

七、Helm 资源安装顺序

• Namespace
• NetworkPolicy
• ResourceQuota
• LimitRange
• PodSecurityPolicy
• PodDisruptionBudget
• ServiceAccount
• Secret
• SecretList
• ConfigMap
• StorageClass
• PersistentVolume
• PersistentVolumeClaim
• CustomResourceDefinition
• ClusterRole
• ClusterRoleList
• ClusterRoleBinding
• ClusterRoleBindingList
• Role
• RoleList
• RoleBinding
• RoleBindingList
• Service
• DaemonSet
• Pod
• ReplicationController
• ReplicaSet
• Deployment
• HorizontalPodAutoscaler
• StatefulSet
• Job
• CronJob
• Ingress

• APIService

  八、Helm 安装 Chart 包的三种方式

  Helm 自带一个强大的搜索命令，可以用来从两种来源中进行搜索：

• helm search hub 从 Artifact Hub https://artifacthub.io/ 中查找并列出 helm charts。Artifact Hub 中存放了大量不同的仓库。

• helm search repo 从你添加（使用 helm repo add）到本地 helm 客户端中的仓库中进行查找。该命令基于本地数据进行搜索，无需连接互联网。

# 添加bitnami仓库源
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
# 从bitnami源查找所有chart包，不指定具体源的话，会查找本地添加的所有源地址的所有chart包
helm search repo bitnami

1）values 传参

安装过程中有两种方式传递配置数据：

• —values (或 -f)：使用 YAML 文件覆盖配置。可以指定多次，优先使用最右边的文件。
• —set：通过命令行的方式对指定项进行覆盖。

如果同时使用两种方式，则 —set 中的值会被合并到 —values 中，但是 —set 中的值优先级更高。在—set 中覆盖的内容会被被保存在 ConfigMap 中。可以通过 helm get values 来查看指定 release 中 —set 设置的值。也可以通过运行 helm upgrade 并指定 —reset-values 字段来清除 —set 中设置的值。示例如下：
echo ‘{mariadb.auth.database: user0db, mariadb.auth.username: user0}’ > values.yaml
helm install -f values.yaml bitnami/wordpress —generate-name

2）【第一种方式】直接在线 安装不需要先下载包到本地

helm install mysql bitnami/mysql
helm list

3）【第二种方式】离线安装 直接通过安装包安装

# 先删除
helm uninstall mysql
# 拉包到本地
helm pull bitnami/mysql
# 不解压直接安装
helm install mysql ./mysql-9.3.1.tgz
helm list

4）【第三种方式】离线安装 解压包再安装

# 拉包到本地
helm pull bitnami/mysql
# 解压安装
tar -xf mysql-9.3.1.tgz

# 开始安装
helm install mysql ./mysql \
—namespace=mysql \
—create-namespace \
—set image.registry=myharbor.com \
—set image.repository=bigdata/mysql \
—set image.tag=8.0.30 \
—set primary.service.type=NodePort \
—set service.nodePorts.mysql=30306

# 查看在运行的Release
helm list

# 卸载
helm uninstall mysql -n mysql

九、Helm 基础语法

1）变量

模板（templates/）中的变量都放在{{}}中，比如：{{ .Values.images }} 表示 Values 对象下的 images 字段。Values 来源于values.yaml文件或者-f指定的 yaml 文件，或者—set设置的变量。
【温馨提示】使用-删除空格和换行符，要想删除那行其他的空格和换行符可以用{{-或者-}}，一个是删除左边的空格和换行符，一个是删除右边的空格和换行符。

2）内置对象

• Release：Release 对象描述了版本发布本身。包含了以下对象：
  • Release.Name：release 名称；
  • Release.Namespace：版本中包含的命名空间(如果 manifest 没有覆盖的话)；
  • Release.IsUpgrade：如果当前操作是升级或回滚的话，该值将被设置为 true
  • Release.IsInstall：如果当前操作是安装的话，该值将被设置为 true
  • Release.Revision：此次修订的版本号。安装时是 1，每次升级或回滚都会自增；
  • Release.Service：该 service 用来渲染当前模板。Helm 里始终 Helm。
• Values：Values 对象是从values.yaml文件和用户提供的文件传进模板的。默认为空
• Chart：Chart.yaml文件内容。Chart.yaml 里的所有数据在这里都可以可访问的。比如 {{ .Chart.Name }}-{{ .Chart.Version }} 会打印出 mychart-0.1.0。
• Template：包含当前被执行的当前模板信息
  • Template.Name: 当前模板的命名空间文件路径 (e.g. mychart/templates/mytemplate.yaml)；
  • Template.BasePath: 当前 chart 模板目录的路径 (e.g. mychart/templates)。

    3）常用的内置函数

    1、quote and squote

    该函数将值转换成字符串用双引号(quote) 或者单引号(squote)括起来。示例如下：
    apiVersion: v1
    kind: ConfigMap
    metadata:
    name: {{ .Release.Name }}-configmap
    data:
    myvalue: “Hello World”
    drink: {{ .Values.favorite.drink | quote }}
    food: {{ .Values.favorite.food | upper | quote }}

倒置命令是模板中的常见做法。可以经常看到 .val | quote 而不是 quote .val。实际上两种操作都是可以的。

2、default

这个函数允许你在模板中指定一个默认值，以防这个值被忽略。
# 如果.Values.favorite.drink是非空值，则使用它，否则会返回tea。
drink: {{ .Values.favorite.drink | default “tea” | quote }}

# 还可以这样写，如果.Bar是非空值，则使用它，否则会返回foo。
default “foo” .Bar

“空”定义取决于以下类型：
整型: 0
字符串: “”
列表: []
字典: {}
布尔: false
以及所有的nil (或 null)

3、print

返回各部分组合的字符串，非字符串类型会被转换成字符串。
print “Matt has “ .Dogs “ dogs”

【温馨提示】当相邻两个参数不是字符串时会在它们之间添加一个空格。

4、println

和 print 效果一样，但会在末尾新添加一行。

5、printf

返回参数按顺序传递的格式化字符串。
printf “%s has %d dogs.” .Name .NumberDogs
{{- printf “%d” (.Values.externalCache.port | int ) -}}
{{- printf “%s” .Values.existingSecret -}}

{{- printf “%v” .context.Values.redis.enabled -}}

# %s 字符串占位符，未解析的二进制字符串或切片
# %d 数字占位符，十进制
# %v 默认格式的值，当打印字典时，加号参数(%+v)可以添加字段名称

更多占位符的使用，可以参考官方文档：
https://helm.sh/zh/docs/chart_template_guide/function_list/

6、trim

trim 行数移除字符串两边的空格：
trim “ hello “

7、trimAll

从字符串中移除给定的字符：
trimAll “$” “$5.00”

上述结果为：5.00 (作为一个字符串)。

8、lower

将整个字符串转换成小写：
lower “HELLO”

上述结果为：hello

9、upper

将整个字符串转换成大写：
upper “hello”

上述结果为：HELLO

10、title

首字母转换成大写：
title “hello world”

上述结果为：Hello World

11、substr

获取字符串的子串，有三个参数：

• start (int)
• end (int)
• string (string)

substr 0 5 “hello world”

上述结果为：hello

12、abbrev

用省略号截断字符串 (…)
abbrev 5 “hello world”
# 第一个参数：最大长度
# 第二个参数：字符串

上述结果为：he…， 因为将省略号算进了长度中。

13、contains

测试字符串是否包含在另一个字符串中：
contains “cat” “catch”

14、cat

cat 函数将多个字符串合并成一个，用空格分隔：
cat “hello” “beautiful” “world”

上述结果为：hello beautiful world

15、indent

indent 以指定长度缩进给定字符串所在行，在对齐多行字符串时很有用：
indent 4 $lots_of_text

上述结果会将每行缩进 4 个空格。

16、nindent

nindent 函数和 indent 函数一样，但可以在字符串开头添加新行。
nindent 4 $lots_of_text

上述结果会在字符串所在行缩进 4 个字符，并且在开头新添加一行。

17、replace

执行简单的字符串替换。
# 下面两行等价
replace “ “ “-“ “I Am Henry VIII”
“I Am Henry VIII” | replace “ “ “-“

# 参数1：待替换字符串
# 参数2：要替换字符串
# 参数3：源字符串

上述结果为：I-Am-Henry-VIII

18、date

date 函数格式化日期，日期格式化为 YEAR-MONTH-DAY：
now | date “2006-01-02”

想了解更多内置函数，可以参考官方文档：
https://helm.sh/zh/docs/chart_template_guide/function_list/

4）类型转换函数

Helm 提供了以下类型转换函数：

• atoi: 字符串转换成整型。
• float64: 转换成 float64。
• int: 按系统整型宽度转换成 int。
• int64: 转换成 int64。
• toDecimal: 将 unix 八进制转换成 int64。
• toString: 转换成字符串。
• toStrings: 将列表、切片或数组转换成字符串列表。
• toJson (mustToJson): 将列表、切片、数组、字典或对象转换成 JSON。
• toPrettyJson (mustToPrettyJson): 将列表、切片、数组、字典或对象转换成格式化 JSON。

• toRawJson (mustToRawJson): 将列表、切片、数组、字典或对象转换成 HTML 字符未转义的 JSON。

  5）正则表达式（Regular Expressions）

  Helm 包含以下正则表达式函数

• regexFind(mustRegexFind)

• regexFindAll(mustRegexFindAll)
• regexMatch (mustRegexMatch)
• regexReplaceAll (mustRegexReplaceAll)
• regexReplaceAllLiteral(mustRegexReplaceAllLiteral)

• regexSplit (mustRegexSplit)

  6）编码和解码函数

  Helm 有以下编码和解码函数：

• b64enc/b64dec: 编码或解码 Base64

• b32enc/b32dec: 编码或解码 Base32

  7）Dictionaries and Dict Functions

  Helm 提供了一个 key/value 存储类型称为 dict（”dictionary”的简称，Python 中也有）。dict 是无序类型。字典的 key 必须是字符串。但值可以是任意类型，甚至是另一个 dict 或 list。

  1、创建字典（dict）

  下面是创建三个键值对的字典：
  $myDict := dict “name1” “value1” “name2” “value2” “name3” “value 3”

2、获取值（get）

给定一个映射和一个键，从映射中获取值。
get $myDict “name1”

上述结果为：”value1”
注意如果没有找到，会简单返回””。不会生成 error。

3、添加键值对（set）

使用 set 给字典添加一个键值对。
$_ := set $myDict “name4” “value4”

注意 set 返回字典 (Go 模板函数的一个要求)，因此你可能需要像上面那样使用使用$_赋值来获取值。

4、删除（unset）

给定一个映射和 key，从映射中删除这个 key。
$_ := unset $myDict “name4”

和 set 一样，需要返回字典。

5、判断 key（hasKey）

hasKey 函数会在给定字典中包含了给定 key 时返回 true。
hasKey $myDict “name1”

如果 key 没找到，会返回 false。

6、pluck

pluck 函数给定一个键和多个映射，并获得所有匹配项的列表：
pluck “name1” $myDict $myOtherDict

上述会返回的 list 包含了每个找到的值([value1 otherValue1])。

7、合并 dict（merge, mustMerge）

将两个或多个字典合并为一个， 目标字典优先：
$newdict := merge $dest $source1 $source2

8、获取所有 keys

keys 函数会返回一个或多个 dict 类型中所有的 key 的 list。由于字典是 无序的，key 不会有可预料的顺序。可以使用 sortAlpha 存储。
keys $myDict | sortAlpha

当提供了多个词典时，key 会被串联起来。使用uniq函数和sortAlpha获取一个唯一有序的键列表。
keys $myDict $myOtherDict | uniq | sortAlpha

9、获取所有 values

values 函数类似于 keys，返回一个新的 list 包含源字典中所有的 value(只支持一个字典)。
$vals := values $myDict

上述结果为：list[“value1”, “value2”, “value 3”]。
注意 values 不能保证结果的顺序；如果你需要顺序， 请使用sortAlpha。

8）Lists and List Functions

Helm 提供了一个简单的 list 类型，包含任意顺序的列表。类似于数组或切片，但列表是被设计用于不可变数据类型。

1、创建列表

$myList := list 1 2 3 4 5

上述会生成一个列表 [1 2 3 4 5]。

2、获取列表第一项（first, mustFirst）

获取列表中的第一项，使用 first。
first $myList
# 返回 1

first 有问题时会出错，mustFirst 有问题时会向模板引擎返回错误。

3、获取列表的尾部内容（rest, mustRest）

获取列表的尾部内容(除了第一项外的所有内容)，使用 rest。
rest $myList
# 返回 [2 3 4 5]

rest 有问题时会出错，mustRest 有问题时会向模板引擎返回错误。

4、获取列表的最后一项（last, mustLast）

使用 last 获取列表的最后一项：
last $myList
# 返回 5。这大致类似于反转列表然后调用first。

5、获取列表所有内容（initial, mustInitial）

通过返回所有元素 但 除了最后一个元素。
initial $myList
# 返回 [1 2 3 4]。

initial 有问题时会出错，但是 mustInitial 有问题时会向模板引擎返回错误。

6、末尾添加元素（append, mustAppend）

在已有列表中追加一项，创建一个新的列表。
$new = append $myList 6

上述语句会设置 myList 会保持不变。
append 有问题时会出错，但 mustAppend 有问题时会向模板引擎返回错误。

7、前面添加元素（prepend, mustPrepend）

将元素添加到列表的前面，生成一个新的列表。
prepend $myList 0

上述语句会生成 [0 1 2 3 4 5]。$myList 会保持不变。
prepend 有问题时会出错，但 mustPrepend 有问题时会向模板引擎返回错误。

8、多列表连接（concat）

将任意数量的列表串联成一个。
concat $myList ( list 6 7 ) ( list 8 )

上述语句会生成 [1 2 3 4 5 6 7 8]。$myList 会保持不变。

9、反转（reverse, mustReverse）

反转给定的列表生成一个新列表。
reverse $myList

上述语句会生成一个列表：[5 4 3 2 1]。
reverse 有问题时会出错，但 mustReverse 有问题时会向模板引擎返回错误。

10、去重（uniq, mustUniq）

生成一个移除重复项的列表。
list 1 1 1 2 | uniq

上述语句会生成 [1 2]
uniq 有问题时会出错，但 mustUniq 有问题时会向模板引擎返回错误。

11、过滤（without, mustWithout）

without 函数从列表中过滤内容。
without $myList 3
# 上述语句会生成 [1 2 4 5]

一个过滤器可以过滤多个元素：
without $myList 1 3 5
# 这样会得到： [2 4]

without 有问题时会出错，但 mustWithout 有问题时会向模板引擎返回错误。

12、判断元素是否存在（has, mustHas）

验证列表是否有特定元素。
has 4 $myList

上述语句会返回 true, 但 has “hello” $myList 就会返回 false。
has 有问题时会出错，但 mustHas 有问题时会向模板引擎返回错误。

13、删除空项（compact, mustCompact）

接收一个列表并删除空值项。
$list := list 1 “a” “foo” “”
$copy := compact $list

compact 会返回一个移除了空值(比如， “”)的新列表。
compact 有问题时会出错，但 mustCompact 有问题时会向模板引擎返回错误。

14、index

使用 index list [n]获取列表的第 n 个元素。使用 index list [n] [m] …获取多位列表元素。

• index $myList 0 返回 1，同 myList[0]

• index $myList 0 1 同 myList[0][1]

  15、获取部分元素（slice, mustSlice）

  从列表中获取部分元素，使用 slice list [n] [m]。等同于 list[n:m].

• slice $myList 返回 [1 2 3 4 5]。等同于 myList[:]。

• slice $myList 3 返回 [4 5]等同于 myList[3:]。
• slice $myList 1 3 返回 [2 3]等同于 myList[1:3]。
• slice $myList 0 3 返回 [1 2 3]等同于 myList[:3]。

slice 有问题时会出错，但 mustSlice 有问题时会向模板引擎返回错误。

16、构建一个整数列表（until）

until 函数构建一个整数范围。
until 5

上述语句会生成一个列表：[0, 1, 2, 3, 4]。
对循环语句很有用：range e := until 5。

17、seq

seq 5 => 1 2 3 4 5
seq -3 => 1 0 -1 -2 -3
seq 0 2 => 0 1 2
seq 2 -2 => 2 1 0 -1 -2
seq 0 2 10 => 0 2 4 6 8 10
seq 0 -2 -5 => 0 -2 -4

9）数学函数（Math Functions）

1、求和（add）

使用 add 求和。接受两个或多个输入。
add 1 2 3

2、自加 1（add1）

自增加 1，使用 add1。

3、相减（sub）

相减使用 sub。

4、除（div）

整除使用 div。

5、取模（mod）

取模使用 mod。

6、相乘（mul）

相乘使用 mul。接受两个或多个输入。
mul 1 2 3

7、获取最大值（max）

返回一组整数中最大的整数。
max 1 2 3
# 返回 3

8、获取最小值（min）

返回一组数中最小的数。
min 1 2 3
# 会返回 1。

9、获取长度（len）

以整数返回参数的长度。
len .Arg

10）Network Functions

Helm 提供了几个网络函数：

• getHostByName接收一个域名返回 IP 地址。
• getHostByName “www.google.com”会返回对应的 www.google.com 的地址。

  10）条件语句

  运算符：
  eq: 等于（equal to）
  ne: 不等于（not equal to）
  lt: 小于（less than）
  le: 小于等于（less than or equal to）
  gt: 大于（greater than）
  ge: 大于等于（greater than or equal to）

if/else 用法：
{{if 命令}}
…
{{else if 命令}}
…
{{else}}
…
{{end}}

如果是以下值时，管道会被设置为 false：
布尔false
数字0
空字符串
nil (空或null)
空集合(map, slice, tuple, dict, array)

【示例】
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
myvalue: “Hello World”
drink: {{ .Values.favorite.drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .Values.favorite.food | upper | quote }}
{{ if eq .Values.favorite.drink “coffee” }}mug: “true”{{ end }}

11）变更作用域 with

下一个控制结构是with操作。这个用来控制变量范围。回想一下，.是对 当前作用域 的引用。因此 .Values就是告诉模板在当前作用域查找 Values 对象。
with 的语法与 if 语句类似：
{{ with PIPELINE }}
# restricted scope
{{ end }}

作用域可以被改变。with 允许你为特定对象设定当前作用域(.)。比如，我们已经在使用.Values.favorite。修改配置映射中的.的作用域指向.Values.favorite：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
myvalue: “Hello World”
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
{{- end }}

但是这里有个注意事项，在限定的作用域内，无法使用.访问父作用域的对象。错误示例如下：
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
release: {{ .Release.Name }}
{{- end }}

这样会报错因为Release.Name不在.限定的作用域内。但是如果对调最后两行就是正常的， 因为在{{ end }}之后作用域被重置了。
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
{{- end }}
release: {{ .Release.Name }}

或者，我们可以使用$从父作用域中访问 Release.Name 对象。当模板开始执行后$会被映射到根作用域，且执行过程中不会更改。下面这种方式也可以正常工作：
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
release: {{ $.Release.Name }}
{{- end }}

也可以在外边定义变量，遵循$name变量的格式且指定了一个特殊的赋值运算符：:=。我们可以使用针对 Release.Name 的变量重写上述内容。
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
myvalue: “Hello World”
{{- $relname := .Release.Name -}}
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
release: {{ $relname }}
{{- end }}

注意在 with 块开始之前，赋值$relname := .Release.Name。现在在 with 块中，$relname 变量仍会执行版本名称。

12）rang 循环语句

很多编程语言支持使用 for 循环，foreach 循环，或者类似的方法机制。在 Helm 的模板语言中，在一个集合中迭代的方式是使用range操作符。

定义 values
favorite:
drink: coffee
food: pizza
pizzaToppings:
- mushrooms
- cheese
- peppers
- onions

现在我们有了一个 pizzaToppings 列表（模板中称为切片）。修改模板把这个列表打印到配置映射中：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
myvalue: “Hello World”
{{- with .Values.favorite }}
drink: {{ .drink | default “tea” | quote }}
food: {{ .food | upper | quote }}
{{- end }}
toppings: |-
{{- range .Values.pizzaToppings }}
- {{ . | title | quote }}
{{- end }}

有时能在模板中快速创建列表然后迭代很有用，Helm 模板的 tuple 可以很容易实现该功能。在计算机科学中， 元组表示一个有固定大小的类似列表的集合，但可以是任意数据类型。这大致表达了tuple的用法。
sizes: |-
{{- range tuple “small” “medium” “large” }}
- {{ . }}
{{- end }}

上述模板会生成以下内容：
sizes: |-
- small
- medium
- large

13）命名模板

此时需要越过模板，开始创建其他内容了。该部分我们会看到如何在一个文件中定义 命名模板，并在其他地方使用。命名模板 (有时称作一个 部分 或一个 子模板)仅仅是在文件内部定义的模板，并使用了一个名字。有两种创建方式和几种不同的使用方法。

• 三种声明和管理模板的方法：define，template，和block，在这部分，我们将使用这三种操作并介绍一种特殊用途的 include方法，类似于 template 操作。
• 命名模板时要记住一个重要细节：模板名称是全局的。如果您想声明两个相同名称的模板，哪个最后加载就使用哪个。因为在子 chart 中的模板和顶层模板一起编译，命名时要注意 chart 特定名称。
• 一个常见的命名惯例是用 chart 名称作为模板前缀：{{ define “mychart.labels” }}。使用特定 chart 名称作为前缀可以避免可能因为 两个不同 chart 使用了相同名称的模板而引起的冲突。

在编写模板细节之前，文件的命名惯例需要注意：

• templates/中的大多数文件被视为包含 Kubernetes 清单
• NOTES.txt 是个例外
• 命名以下划线(_)开始的文件则假定 没有 包含清单内容。这些文件不会渲染为 Kubernetes 对象定义，但在其他 chart 模板中都可用。

这些文件用来存储局部和辅助对象，实际上当我们第一次创建 mychart 时，会看到一个名为_helpers.tpl的文件，这个文件是模板局部的默认位置。

1、用 define 和 template 声明和使用模板

define 操作允许我们在模板文件中创建一个命名模板，语法如下：
{{- define “MY.NAME” }}
# body of template here
{{- end }}

比如我们可以定义一个模板封装 Kubernetes 的标签：
{{- define “mychart.labels” }}
labels:
generator: helm
date: {{ now | htmlDate }}
{{- end }}

现在我们将模板嵌入到了已有的配置映射中，然后使用template包含进来：
{{- define “mychart.labels” }}
labels:
generator: helm
date: {{ now | htmlDate }}
{{- end }}
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
{{- template “mychart.labels” }}
data:
myvalue: “Hello World”
{{- range $key, $val := .Values.favorite }}
{{ $key }}: {{ $val | quote }}
{{- end }}

当模板引擎读取该文件时，它会存储 mychart.labels 的引用直到 template “mychart.labels”被调用。然后会按行渲染模板，因此结果类似这样：
# Source: mychart/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: running-panda-configmap
labels:
generator: helm
date: 2022-09-04
data:
myvalue: “Hello World”
drink: “coffee”
food: “pizza”

注意：define 不会有输出，除非像本示例一样用模板调用它。
按照惯例，Helm chart 将这些模板放置在局部文件中，一般是_helpers.tpl。把这个方法移到那里：
{{/ Generate basic labels /}}
{{- define “mychart.labels” }}
labels:
generator: helm
date: {{ now | htmlDate }}
{{- end }}

2、设置模板范围

在上面定义的模板中，我们没有使用任何对象，仅仅使用了方法。修改定义好的模板让其包含 chart 名称和版本号：
{{/ Generate basic labels /}}
{{- define “mychart.labels” }}
labels:
generator: helm
date: {{ now | htmlDate }}
chart: {{ .Chart.Name }}
version: {{ .Chart.Version }}
{{- end }}

3、include 方法

假设定义了一个简单模板如下：
{{- define “mychart.app” -}}
app_name: {{ .Chart.Name }}
app_version: “{{ .Chart.Version }}”
{{- end -}}

现在假设我想把这个插入到模板的 labels:部分和 data:部分：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
labels:
{{ template “mychart.app” . }}
data:
myvalue: “Hello World”
{{- range $key, $val := .Values.favorite }}
{{ $key }}: {{ $val | quote }}
{{- end }}
{{ template “mychart.app” . }}

如果渲染这个，会得到以下错误：
$ helm install —dry-run measly-whippet ./mychart
Error: unable to build kubernetes objects from release manifest: error validating “”: error validating data: [ValidationError(ConfigMap): unknown field “app_name” in io.k8s.api.core.v1.ConfigMap, ValidationError(ConfigMap): unknown field “app_version” in io.k8s.api.core.v1.ConfigMap]

要查看渲染了什么，可以用—disable-openapi-validation参数重新执行：helm install —dry-run —disable-openapi-validation measly-whippet ./mychart。输入不是我们想要的：
# Source: mychart/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: measly-whippet-configmap
labels:
app_name: mychart
app_version: “0.1.0”
data:
myvalue: “Hello World”
drink: “coffee”
food: “pizza”
app_name: mychart
app_version: “0.1.0”

注意两处的app_version 缩进都不对，为啥？因为被替换的模板中文本是左对齐的。由于template是一个行为，不是方法，无法将 template调用的输出传给其他方法，数据只是简单地按行插入。
为了处理这个问题，Helm 提供了一个include，可以将模板内容导入当前管道，然后传递给管道中的其他方法。下面这个示例，使用indent正确地缩进了 mychart.app 模板：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: {{ .Release.Name }}-configmap
labels:
{{ include “mychart.app” . | indent 4 }}
data:
myvalue: “Hello World”
{{- range $key, $val := .Values.favorite }}
{{ $key }}: {{ $val | quote }}
{{- end }}
{{ include “mychart.app” . | indent 2 }}

现在生成的 YAML 每一部分都可以正确缩进了：
# Source: mychart/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: edgy-mole-configmap
labels:
app_name: mychart
app_version: “0.1.0”
data:
myvalue: “Hello World”
drink: “coffee”
food: “pizza”
app_name: mychart
app_version: “0.1.0”

include 相较于使用 template，在 helm 中使用 include 被认为是更好的方式 只是为了更好地处理 YAML 文档的输出格式。

14）NOTES.txt 文件

该部分会介绍为 chart 用户提供说明的 Helm 工具。在 helm install 或 helm upgrade 命令的最后，Helm 会打印出对用户有用的信息。使用模板可以高度自定义这部分信息。
要在 chart 添加安装说明，只需创建templates/NOTES.txt文件即可。该文件是纯文本，但会像模板一样处理， 所有正常的模板函数和对象都是可用的。让我们创建一个简单的 NOTES.txt 文件：
Thank you for installing {{ .Chart.Name }}.

Your release is named {{ .Release.Name }}.

To learn more about the release, try:

$ helm status {{ .Release.Name }}
$ helm get all {{ .Release.Name }}

现在如果我们执行 helm install rude-cardinal ./mychart 会在底部看到：
RESOURCES:
==> v1/Secret
NAME TYPE DATA AGE
rude-cardinal-secret Opaque 1 0s

==> v1/ConfigMap
NAME DATA AGE
rude-cardinal-configmap 3 0s

NOTES:
Thank you for installing mychart.

Your release is named rude-cardinal.

To learn more about the release, try:

$ helm status rude-cardinal
$ helm get all rude-cardinal

使用 NOTES.txt 这种方式是给用户提供关于如何使用新安装的 chart 细节信息的好方法。尽管并不是必需的，强烈建议创建一个NOTES.txt文件。

15）模板调试

调试模板可能很棘手，因为渲染后的模板发送给了 Kubernetes API server，可能会以格式化以外的原因拒绝 YAML 文件。以下命令有助于调试：

• helm lint 是验证 chart 是否遵循最佳实践的首选工具
• helm install —dry-run —debug 或 helm template —debug：我们已经看过这个技巧了， 这是让服务器渲染模板的好方法，然后返回生成的清单文件。
• helm get manifest: 这是查看安装在服务器上的模板的好方法。

当你的 YAML 文件解析失败，但你想知道生成了什么，检索 YAML 一个简单的方式是注释掉模板中有问题的部分， 然后重新运行 helm install —dry-run —debug：
apiVersion: v2
# some: problem section
# {{ .Values.foo | quote }}

以上内容会被渲染同时返回完整的注释：
apiVersion: v2
# some: problem section
# “bar”