【K8S学习之生命周期钩子】详细了解 postStart 和 preStop 生命周期钩子

0. 参考

• Kubernetes容器生命周期 —— 钩子函数详解（postStart、preStop） - 人艰不拆_zmc - 博客园
• 详解Kubernetes Pod优雅退出 - 人艰不拆_zmc - 博客园

1. Kubernetes 生命周期钩子概述

在 Kubernetes 中，生命周期钩子（Lifecycle Hooks） 是容器启动和终止时执行的自定义操作。它们允许你在容器的生命周期中插入“定制逻辑”，比如初始化、资源清理、通知外部系统等。

Kubernetes 为每个容器提供两个主要的生命周期钩子（hooks）：

生命周期钩子	触发时机	作用示例
postStart	容器启动完成后立即	日志初始化、加载缓存、通知系统
preStop	容器被终止前	优雅下线、关闭连接、清理资源等

---

2. 使用示例

lifecycle:
  postStart:
    exec:
      command: ["/bin/sh", "-c", "echo Container started at $(date) >> /var/log/start.log"]
  preStop:
    exec:
      command: ["/bin/sh", "-c", "echo Shutting down >> /var/log/shutdown.log && sleep 10"]

---

3. 生命周期流程图（简化）

Pod 创建
  └──> 容器启动
        └──> postStart Hook
              └──> 运行主进程
                     ...
        └──> SIGTERM (优雅终止)
              └──> preStop Hook
                     └──> 容器停止

---

4. 应用场景举例

Hook 类型	应用场景
postStart	- 通知注册中心上线 - 初始化缓存 - 自定义日志记录
preStop	- 通知下游服务断开连接 - 等待请求处理完毕 - 注销注册中心

5. 注意事项

• 两个钩子都 运行在容器内，使用 exec。
• postStart 会 阻塞容器运行（直到命令完成）；若失败会导致容器崩溃。
• preStop 默认最多等待 30 秒（由 terminationGracePeriodSeconds 控制）。
• 不能保证 preStop 一定成功执行（例如容器被 kill -9）

6. 总结理解

生命周期钩子 = 容器级别的定制启动/退出脚本，用于插入优雅上线、下线、清理、注册、通知等逻辑，是构建高可用服务的重要工具之一。

7. 示例1

✅ 目标场景

当容器被终止时，执行以下步骤：

1. 通知外部系统（通过 curl 发出“下线”请求）
2. 等待 5 秒，让请求完成
3. 再由 Kubernetes 终止容器

---

示例：使用 preStop 实现优雅下线

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: graceful-shutdown-demo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: graceful-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: graceful-demo
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10  # 容器 SIGTERM 后有最多 10 秒来执行 preStop
      containers:
        - name: app
          image: busybox
          command: ["/bin/sh", "-c", "while true; do echo 'Running...'; sleep 5; done"]
          lifecycle:
            preStop:
              exec:
                command:
                  - /bin/sh
                  - -c
                  - |
                    echo "[preStop] Notifying external system..."
                    curl -X POST http://example.com/deregister -d 'pod=graceful-demo'
                    echo "[preStop] Waiting for in-flight requests to complete..."
                    sleep 5

---

关键点说明

字段/参数	含义
preStop.exec.command	容器内执行 shell 脚本，通知外部系统并等待
terminationGracePeriodSeconds	容器被终止前最大等待时间（默认 30 秒）
curl -X POST	模拟通知外部系统（如服务注册中心）
sleep 5	给上游时间处理关闭流程，确保不中断服务

8. 示例2

✅ 示例：包含 postStart 和 preStop 的容器

yaml


复制编辑
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecycle-demo
spec:
  terminationGracePeriodSeconds: 15  # 为 preStop 提供充足时间
  containers:
    - name: demo-container
      image: busybox
      command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'App running...'; sleep 3600"]
      lifecycle:
        postStart:
          exec:
            command:
              - /bin/sh
              - -c
              - |
                echo "[postStart] Initializing container..." >> /tmp/startup.log
                date >> /tmp/startup.log
        preStop:
          exec:
            command:
              - /bin/sh
              - -c
              - |
                echo "[preStop] Cleaning up before shutdown..." >> /tmp/shutdown.log
                sleep 5  # 模拟等待资源释放或通知外部系统

---

解释每一部分

postStart

• 触发时机：容器启动完成后立即执行
• 作用：
  • 可做初始化动作，如写日志、预热缓存、启动守护进程等
• 示例逻辑：
  • 在 /tmp/startup.log 记录“启动”信息和时间戳

preStop

• 触发时机：容器收到终止信号（如删除 Pod 或更新镜像）前执行
• 作用：
  • 用于优雅下线，如关闭连接、注销注册、等待请求处理完毕等
• 示例逻辑：
  • 写一条“即将关闭”的日志
  • sleep 5 模拟清理或等待请求完成

⏱️ terminationGracePeriodSeconds

• 告诉 Kubelet：给容器最多 15s 时间完成 preStop
• 若 preStop 没完成，时间一到仍会强制终止容器