当我们向k8s 集群中提交了应用部署YAML文件之后，k8s 驱动调度器给pod分配一个可用的工作节点，接着工作节点的kubelet 组件驱动容器运行时，把对应的pod运行起来，pod 的生命周期被分为三个阶段如下图所示：

如上图所示，pod的整个生命周期被分成三个阶段，其中在初始化阶段(春天)，执行初始化容器，完成环境初始化和数据初始化工作；接着是运行阶段，这个阶段容器正常运行，对外提供服务，这个是容器生命周期的夏天；如果pod实例被删除，容器实例收到关闭信号，容器和pod 最终会退出(秋冬)。

在初始化阶段，初始化容器最先运行，并且严格按照pod 对象的init Containers域定义的顺序依次执行。从时间顺序的角度看，初始化容器被启动后，做的第一件工作就是从镜像仓库pull 容器镜像实例到工作节点上，而容器定义中的imagePullPolicy 字段控制镜像的拉取策略，比如是每次都来去最新的镜像实例，还是只在第一次拉去或从来都拉去镜像(最后一种看起来有点违反直觉，实际上在生产环境非常有用，因为我们必须控制生产环境镜像的版本。笔者在编写文章中案例的时候，大部分时间也是关闭自动拉取，来节省带宽)。

1.k8s 提供的三种镜像拉取策略详细描述如下：

1.not specified（未指定策略），如果我们使用了:latest 标签那么默认就是Always；其他标签默认的策略 是IfNotPresent

2.Always策略，容器实例每次启动或者重启，都会从仓库拉取最新的的镜像数据，如果工作节点的本地缓存中已经有指定的版本，虽然说不会下载，但是还是会和仓库镜像通信。

3.Never 策略，容器镜像已经在工作节点的缓存中，不从仓库下载，设置这种策略的时候，我们必须保证指定的镜像已经存在工作节点上，比如另外一个容器已经运行过这个镜像，或者镜像就是在这台节工作节点上，比如另外一个容器已经运行过这个镜像，或者这个镜像就是在这台工作节点上通过docker build 构建的，甚至是管理员手动docker pull 过这个镜像。

4.IfNotPresent策略： 如果指定的经i昂不在工作节点的缓存中，那么就从仓库下载，这个策略确保镜像只有在工作节点上第一次执行的时候，才会从仓库下载。

镜像拉取策略不光在容器启动的时候起作用，在容器重启的时候，也会基于配置的拉取策略来确定是否要重新下载镜像数据，为了让大家对这三种镜像拉取策略有直观的感受，看下图：

注意： 如果容器的imagePullPolicy 被设置为Always ,但是镜像仓库无法连接，即便是本地有指定版本的镜像数据，容器也无法顺利启动。因此设置为Always 本质上给应用增加了 外部依赖，如果仓库不可用，应用就无法启动，特别是在需要重启的时候，会造成系统的稳定性问题。

1.深入理解运行阶段1

当镜像被成功pull 到工作节点上之后，初始化容器就开始运行。初始化容器按照YAML文件中定义的顺序，一个接一个执行，具体来说第一个初始化容器运行成功之后，接着下载第二初始化容器的镜像，然后开始运行，这个过程会循环一直到最后一个初始化容器运行的时候出现问题，比如 退出后返回码未非0，那么初始化容器就会被重新启动，如下图所示：

如上图所示，初始化容器运行失败(退出码为非0)，并且pod 的重启策略是Always或者Onfailure，那么运行失败的初始化容器就会被重新 启动，如果重启策略是Never,后续初始化容器就没有机会运行了，Pod的Status就会被设置未Init:Error,对于运维和开发人员来说，就需要手动删除这个对象，然后重新创建以达到重新启动应用程序的目的。

初始化容器一般情况下，只需要被执行一次，即便是Pod中的应用容器实例有异常被k8s 退出并重启，这种情况下，初始化容器也不会再次执行。但是在特殊情况下，如果k8s 决定重建pod ，那么初始化容器就会被再次执行 ，这就意味着我们在初始化容器中做的工作，必须考虑幂等性。

3.深入理解运行阶段2

当所有的初始化容器都成功运行，pod 中定义的主容器进程(应用程序)，才开始运行，大家需要注意的是，如果pod中定义了多个容器(比如笔者前面的文章中Spring cloud 应用容器和Envoy容器的例子)，那么这些容器实例并行启动。理论上容器实例之间没有相互依赖，但是情况并不总是如此，请继续阅读。

从源代码的角度来看，kubelet 并不是同时启动所有的容器实例 ，而是基于我们提交的YAML 文件中容器的定义顺序来逐个启动容器实例。如果一个容器定义了post-start hook,并且我们知道这个hook 进程和定义它的容器是并行运行的，因此如果hook 进程执行的过程中出现问题，那么这个hook 不光会影响定义它的容器进程，也会影响这个容器后边定义的容器实例 的启动。

注：post-start hook 以及kubelet 按顺序启动每个容器实例属于具体代码实现层面的原理，k8s 在后续的版本中可能优化实现逻辑，因此大家了解 即可。作为对比，所有容器 实例退出过程是并发执行，长时间运行的pre-stop hook 的确会block 定义它的容器实例退过程，但是不会影响其他的容器实例。容器定义的多个pre-stop hook 会被同时触发开始执行。

在运行阶段，每个容器是按照:
1.拉取镜像
2.容器实例启动
3.当容器退出时，基于配置的重启策略，进行重启
4.一直运行到pod 被删除后，容器收到TERM 信号，这样的顺序运行，接下里我们详细聊聊这个执行的顺序。

基于配置的imagePullPolicy，应用程序容器启动后会首先从镜像仓库拉取数据，当镜像数据ready 后，容器实例就会被创建。如笔者前面的介绍，容器实例并不是被同时启动，并且由于每个容器实例不同，镜像的大小不同，因此pull 镜像到本地需要的时间也不同，的确还存在某个容器还在下载镜像，而pod中其他容器都应成功启动运行的场景。

当容器中的主进程启动成功后，整个容器实例就成功启动了，如果为我们定义了post-start hook ，那么这些hook 会和 主容器进程并发执行，并且hook 执行成功过后，主容器进程才会继续运行，要不然会被block.我们还可以为容器定义startup probe,当startup probe成功后，才会触发liveness prode(存活探针)设定的健康检查。

当startup prode 或者liveness prode 连续多次探测到容器的健康状态是false ，那么会被退出，pod 定义的restartPolicy策略决定了容器是否 需要重新启动。如果pod 的restartPolicy 被设置为Never, 并且startup hook 执行失败，podd的状态会被设置为completed,即便是post-start hook 运行失败，这个非常让人confuse.

容器退出的时候，pre-stop hook 会被触发，因此容器可以实现我们所说的优雅退出模式，当pre-stop hook 执行完成，TERM 信号会被发送给容器中的主进程，k8s 会给主进程一段时间来完成退出工作。这个时间可以通过terminationGracePeriodSecond来设置，默认情况下是30s,这个时间的计时，会从pre-stop hook被调用开始，如果在设定时间内进程尚未完成退出，k8s 会通过kill 信号来强制退出，如下图所示：

容器成功退出后，k8s 会基于pod 上配置的重启策略，如果重启策略是不重启，那么容器就会一直在terminated 状态，即便是其他容器都在正常运行，直到pod 退出或者运行失败为止。

4.深入理解pod 的退出阶段

pod 中的容器会一直运行下去，直到我们删除了pod 对象，当我们删除pod 对象后，pod 中所有的荣光其就开始执行退出流程，并且状态设置为terminating .

容器退出流程本质上是和liveness prode 连续几次失败退出的流程基本一致，除了pod 的deletetion-grace-peroid 这个参数设置了容器有多少时间来完成退出流程。

grace peroid 通过POD 的参数metadata.deleteGracePeriodSeconds来设定，当我们删除pod 的时候，我们可以指定这个参数的值，来修改默认从spec.terminationGracePeriodSecond读取到的值；
如下图所示，POD中多有容器实例基本同时触发退出流程，对于每个容器实例，如果定义了pre-stop hook，那么会先调用pre-stop hook，然后发送TERM信号给主容器进程，如果在优雅退出等待时间内进程尚未退出，那么Kubernetes会发送KILL信号来强制退出进程。当POD所有的容器进程都停止运行后，POD对象会被最终删除。

为了让大家对退出机制有直观的了解，我们可以通过yunpan-ssl这个POD来实际观察一下整个退出的过程。如果这个POD没有启动，请通过命令kubectl apply -f yunpan-ssl.yaml来首先启动应用程序。

接着我们在自己本地环境上执行kubectl delete pod yunpan-ssl，你如果计算了从按回车到命令返回之间的消耗的秒数，你会发现删除时间略长（大概在数十秒）。我们来分析一下为啥要这么长时间？由于我们并未给yunpan-ssl中的容器定义pre-stop hook，因此当执行delete命令的时候，这些容器会立即收到TERM信号，而由于我们并未修改terminationGracePeriodSeconds设置，因此这个值默认是30秒，也就是最长要等30秒，Kubernetes才会强制退出。为了让退出的时间更快一下，我们来修改terminationGracePeriodSeconds这个参数，如下图所示：

如上图所示，pod的terminationGracePeriodSeconds字段被设置为5秒，这样当我们创建这个POD并删除时，大概只需要5秒就可以完成POD的删除。

注：其实在实际项目中，修改terminationGracePeriodSeconds参数不太常见，但是笔者到建议如果应用进程退出过程非常重，需要更多时间的话，可以适当增大这个时间配置。另外除了在YAML文件中指定，我们还可以直接在delete命令中修改默认容忍时间：kubectl delete pod yunpan-ssl --grace-period 10，这样的话，terminationGracePeriodSeconds参数会被覆盖为10秒。一个特例是，如果–grace-period被置为0，那么pre-stop hook就不会执行。

好了，我们来总结一下POD生命周期介绍的所有相关内容，下图是笔者总结的关于POD生命周期中初始化阶段的所有内容：

当初始化阶段完成后，应用容器实例便开始运行，如下图所示：

基于上边两个图，我们来总结一下POD和容器的全生命周期内容：

1，POD对象的状态信息包含：pod的phase，conditions以及运行在其中的每个容器的状态status信息。我们可以通过kubectl describe命令来查看POD对象的全量信息，或者通过kubectl get pod xx -o yaml。

2，基于POD的重启策略，运行在POD中容器在失败退出后，可能会被”重启“。实际上，容器没有重启的概念，Kubernetes会销毁老的实例，然后创建一个新的额实例来取代老的实例。

3，如果容器实例频繁重启，Kubernetes后组的启动时间会指数级回退。具体来说，第一次重启不会有任何延迟，第二次延迟10秒，第三次20秒，依次类推。上限是5分钟。如果容器正常运行了10分钟，那么这个回退值会清零。

4，指数级回退策略也被用在容器从仓库pull镜像的场景下。

5，给应用容器配置liveness probe可以在出现异常的时候，重启容器实例，liveness提供httpGET，tcpSocket和exec三种模式。

6，如果应用程序需要比较长的启动时间，我们可以给容器定义startup probe，这样就可以给容器足够的时间来启动，不然会进入无限重启恶性循环中。

7，我们可以为每个容器定义lifecyle hook，Kubernetes提供了两种类型。其中post-start hook在容器启动的时候被触发，而pre-stop hook是在容器关闭推出的时候被触发，lifecycle hook提供httpGet和exec两种模式。

8，如果我们为容器定义了pre-stop hook，那么当容器退出的时候，pre-stop hook会先执行。然后Kubernetes会发送TERM信号给容器的主进程，如果进程在配置的terminationGracePeriodSeconds时间内没有退出，那么Kubernetes会强制KILL掉进程。

9，当我们删除POD对象的时候，所有运行其中的容器开始并行退出。POD对象的deletionGracePeriodSeconds字段提供了容器有多长时间来执行退出，默认情况下这个值读取自termination period字段，但是我们可以在执行delete命令的时候重写。

10，如果应用退出需要较长时间，可能原因是运行在POD中的某个容器没有很好的处理TERM信号，给应用增加处理TERM信号的逻辑，而不缩短termination或者deletion grace period参数。

以上就是笔者在过去的几篇文章中的知识要点，读者可以看看是否和自己理解的一致，如果有任何疑问，可以回到前边文章重新阅读。好了，今天的内容就这么多了。云原生的概念笔者反复强调过多次，特别是云原生和元计算的这两个概念的区别需要大家有清晰的认知，具体来说，云计算是解决我们的应用在哪里运行问题，而云原生是解决如何让我们的应用使用云计算带来的红利，比如说扩展性，灵活性等。而扩展性和灵活性需要应用无状态，但是对于业务系统，不可能无状态，要不然就没有啥用了，因为业务的核心其实就是数据的流转，而数据的变化一定会产生状态。云原生说的应用无状态其实是指将状态进行统一管理，比如配置，数据等。因此云原生引用有状态，只是我们通过将状态代理给数据库以及存储系统来处理而已。存储卷是我们状态持久化的一种方案，因此我们从下篇文章开始介绍数据存储，敬请期待！