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Kubernetes YAML 入门指南：揭秘云原生世界的“魔法契约”

在云原生时代，Kubernetes (K8s) 已经成为容器编排的事实标准。它强大、灵活，能够自动化部署、扩展和管理容器化应用。然而，对于许多初学者来说，与 Kubernetes 交互的第一道难关往往是那些看似复杂、由缩进和键值对组成的文本文件——Kubernetes YAML。

YAML 文件就像是与 Kubernetes 集群沟通的“魔法契约”，你通过它们来描述你期望系统达到的状态：你想要运行多少个应用副本？它们需要哪些资源？如何让外部用户访问它们？等等。掌握 YAML，就如同获得了与 Kubernetes 对话的能力。

本文将带你深入了解 Kubernetes YAML 的世界，从基础语法到核心资源对象的配置，手把手教你如何编写、应用和理解这些重要的配置文件。

第一部分：什么是 YAML？为什么 Kubernetes 使用它？

1.1 YAML 是什么？

YAML 是 “YAML Ain’t Markup Language”（YAML 不是标记语言）的递归缩写，最初的意思是 “Yet Another Markup Language”（另一种标记语言）。它是一种人类可读的数据序列化格式，常用于配置文件、数据交换和数据持久化。

YAML 的设计哲学是简洁、易读。它使用缩进来表示数据的层级结构，这与 Python 等语言的风格类似。相比于 XML 的繁琐标签或 JSON 的大括号和引号，YAML 通常更加直观。

YAML 基础语法特点：

• 键值对 (Key-Value Pairs): 使用冒号 : 分隔键和值。冒号后面通常有一个空格。
  yaml
name: my-application
version: 1.0
• 列表 (Lists/Sequences): 使用短划线 - 开头表示列表项。
  “`yaml
  fruits:
  • apple
  • banana
  • orange
    “`
• 嵌套 (Nesting/Mapping): 使用缩进来表示层级关系。每个层级通常增加两个空格作为缩进（尽管标准允许任意数量的空格，但通常建议一致使用 2 或 4 个空格）。
  yaml
person:
name: Alice
age: 30
address:
city: New York
zip: "10001" # 值如果是数字或其他类型，也可以用引号括起来，特别是字符串
• 字符串 (Strings): 大多数情况下不需要引号，除非字符串包含特殊字符（如冒号、井号 #、短划线 - 等）或需要保留前导/后导空格。
• 注释 (Comments): 使用 # 符号表示注释，从 # 到行尾的内容都会被忽略。
  yaml
# 这是一个注释
key: value # 行末注释
• 多文档: 使用 --- 分隔符可以在同一个 YAML 文件中包含多个独立的 YAML 文档（在 Kubernetes 中非常常见，一个文件可以定义多个资源对象）。

1.2 为什么 Kubernetes 选择 YAML？

Kubernetes 选择 YAML 作为主要的配置文件格式，主要有以下几个原因：

• 人类可读性高： YAML 的简洁语法和缩进结构使其比 XML 或 JSON 更容易编写和阅读，尤其是在配置复杂的分布式系统时。
• 易于版本控制： 基于文本的 YAML 文件非常适合使用 Git 等版本控制系统进行管理、跟踪变更和协作。
• 丰富的表达能力： YAML 支持标量（字符串、数字、布尔值）、列表和嵌套映射，足以表达 Kubernetes 中各种复杂资源对象之间的关系和配置。
• 工具支持广泛： YAML 是一种流行的数据格式，有大量编程语言、编辑器和工具提供了对它的解析和处理支持。

虽然 Kubernetes API 内部使用的是 JSON，但 YAML 是其外部表示和用户交互的主要方式。kubectl 工具会自动在 YAML 和 JSON 之间进行转换。

第二部分：Kubernetes 对象的基本结构 (Anatomy of a K8s Object)

每一个 Kubernetes 资源对象（如 Pod、Deployment、Service、ConfigMap 等）在 YAML 文件中都有一个标准的基本结构。理解这个结构是编写任何 Kubernetes YAML 文件的基础。

一个典型的 Kubernetes 对象定义包含以下四个顶级字段：

“`yaml
apiVersion: # 指定创建该对象所使用的 Kubernetes API 版本
kind: # 指定创建的资源对象类型
metadata: