PouchContainer开源版本及内部版本一致性实践

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PouchContainer 是阿里巴巴开源的富容器技术，已于 2018 年 9 月正式发布 GA 版本，已经完全达到生产级别。最新版本延续以往的节奏，继续在 Cloud Native（Kubernetes）生态的支持，以及容器安全隔离等方面做了持续性增强，同时开始孵化 PouchContainer 的插件机制，使得生态用户可以更加友好便捷地通过自研插件实现容器功能的扩展。

在社区的支持下，PouchContainer 已有超过 2700 个 commit，100 多位社区开发者的踊跃贡献，其中不乏国内一线互联网公司、容器明星创业公司贡献者的参与。

想了解更多 PouchContainer 的同学可以点击这篇了解上下文： PouchContainer 富容器技术

一般开源产品在对外开源的过程中，首先是将可以开源的部分抽离出来，发布一个“开源版本”，与内部基础设施相关的部分则留在内部版本中。在后续的开发中，开源版本随着社区不断演进，内部版本则随着内部的需求不断迭代。如果没有明确定义内外部版本的边界、代码同步不完全、不及时，将会导致内外版本越走越远，变成两个不相干的项目。

促使我们开始做内外版本一致事情的，主要是以下三点考虑：

• 降低维护成本:这也是同步工作的出发点。减少多版本维护的工作负担，也方便团队的交流。

• 发挥社区的优势:吸收社区力量是开源的一个重要考虑，让社区的力量真正在内部发挥价值。社区会有一些我们没有考虑到的需求，有集结社区力量的更严格的 review，与 github 集成的强约束 CI 等。

• 降低功能同步的风险:在内外部版本不同源的情况下，将外部代码合并进来非常容易冲突。代码模块较多，解决冲突的过程中，一不小心就会引入非预期的修改，而这在合并的过程中，很难发现。

本文将详细说明 PouchContainer 是如何做到内外部版本一致的。

PouchContainer 开源已经将近一年了，在内外部版本差异梳理之前，没有人能讲清楚两个版本之间的差异。于是我用 Beyond Compare4 等软件，进行文件级别的比对，一个个找出内外部不同的代码，进而梳理出内外部功能级别的差异。所幸内外部的差异比我想象中的要小。主要有以下几类差异：

• 对内部老系统的接口兼容

• 为内部系统开的后门接口

• 对接内部基础设施的逻辑，如存储，网络

• bugfix, feature 没有互相同步

前三类差异是集团内针对 PouchContainer 的定制化内容。当然，有一些是目前迫不得已加上的临时逻辑。在后续的发展中，将会改造、下线。第四类的差异，主要原因在于开发者没有版本同步的意识：bugfix 在内部紧急修复之后，没有同步到社区。社区开发者的 bugfix, feature 没有及时同步进内部代码。

在差异梳理出来之后，需要明确内外部的功能边界。能开源的就开源，独有的功能继续保留。抹平非功能性的不一致。

版本同步的根本还是提升软件的可拓展性，允许共用一套核心代码，针对不同的业务场景进行定制。所以我们面对的问题不仅是内外部版本的一致问题，应该是三版本、四版本、多版本的一致问题。这也是 PouchContainer 赋能其他业务场景的基础。同样也是开源项目内部使用的必修课所以，我们做的第二步是通过插件机制提升 PouchContainer 的可拓展性。目前我们支持 API, container, daemon, volume，cri 这五种插件。具体见文档。

插件的设计旨在提升软件的扩展性，但不允许插件改变原有的工作流程。PouchContainer 提供了对 container, daemon, volume, cri 关键步骤的 hook。以 daemon 插件为例，该插件提供了对启停接口的 hook。插件实现者可以在 daemon 启动前运行一些其他程序，比如 dfget。在 daemon 停止前，做一些清理操作。

// DaemonPlugin defines places where a plugin will be triggered in pouchd lifecycle
type DaemonPlugin interface {
    // PreStartHook is invoked by pouch daemon before real start, in this hook user could start dfget proxy or other
    // standalone process plugins
    PreStartHook() error

    // PreStopHook is invoked by pouch daemon before daemon process exit, not a promise if daemon is killed, in this
    // hook user could stop the process or plugin started by PreStartHook
    PreStopHook() error
}

而 API 插件通过将路由表传给插件，允许插件实现者扩展、删除、修改 API。这让接口有了很大的灵活性。

import "github.com/alibaba/pouch/apis/server/types"
// APIPlugin provide the ability to extend PouchContainer HTTP API and change how handler behave.
type APIPlugin interface {
    // The default handler of each API would be passed in while starting HTTP server.
    // UpdateHandler could register extra HTTP API to PouchContainer server,
    // change the behavior of the default handler.
    UpdateHandler([]*types.HandlerSpec) []*types.HandlerSpec
}

通过插件化的改造，绝大部分的内部 PouchContainer 定制化逻辑都在插件中实现了。插件单独一个文件目录，在代码合入的时候几乎不会产生冲突。之后将内部插件逻辑和其他差异一个个 commit 到开源分支上。做到内外部版本的同源。

PouchContainer 开源版本代表通用功能，如果外部开发者在通用版本上迭代的新增功能，集团内部用不到，该如何保障外部功能同步到内部之后，不影响内部的现有功能的？

首先内部版本是有一套完整的测试覆盖的，内部测试在开源测试的基础上还包含针对内部场景的测试。内部测试通过，我们便认为该版本是符合内部场景要求的，开源版本没有影响内部稳定性的。如果测试不通过，有两个选择，一是重新评估开源通用功能，是否有代码缺陷；二是在内部仓库打补丁。以此来保障开源代码同步至内部后的稳定性。

我们先来看看，在这之前的工作流是怎样的。开发者分别在内部仓库和开源仓库提代码，紧急一些的需求会先在内部仓库提 merge request，不那么重要的需求会先在社区提 PR。有人会定期将开源分支 merge 进内部仓库。这里有几个问题，一是内部也有一套测试流程，这套流程可能不像 travisCI 或 circleCI 对接 github 那么方便，有些设计好的测试在内部仓库甚至不会跑。二是没有插件化前，某些功能在内外部有两种不同的实现，这在每次手动 merge 代码的时候几乎都会冲突，解决冲突的过程很容易引入非预期的修改，下次又继续冲突。

git flow 如图

在完成一致性改造之后，我们建立一套规则来保证后续不会再出现版本分离的事情。

1. 原则上非私有增强，应该先在社区提交 PR，merge 之后通过同步机制进入内部版本

2. 如果时间紧急，bugfix 先在内部版本上提交。后续 commiter 负责将其 cherry-pick 到社区。社区 review 发现需要继续修改的，将修改另提一个 commit，这样保证 commit 不与内部仓库冲突

3. 代码同步，由机器人定时提交 merge request 将开源同步至内部
   在 merge 的时候，保证是 fast-forward 的，这样内外部的 commit 是一一对应的，减少冲突。

开源，能帮助项目吸收外部养分，加速项目的演进。在一致性的改造过程中，帮助开发者明确内外部版本的边界，打造同一份核心代码，提升核心代码的可定制化能力，更好地服务于不同的场景。