昨天把 K8s 的架構全貌看完了，今天會先針對「宣告式思維」的核心概念說清楚，然後直接寫 Pod YAML，把 Todo App 的後端跑在 K8s 上 !

宣告式思維是什麼?

在學 YAML 之前，先說明一個概念，因為這會影響你怎麼理解後面所有的 K8s 操作。

• 指令式（Imperative）：告訴系統「去做什麼」

# 你說：「啟動一個 nginx container」
docker run nginx

• 宣告式（Declarative）：告訴系統「我要的結果是什麼」

# 你說：「我要一個跑著 nginx 的 Pod 存在」
apiVersion: v1
kind: Pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx

差別在哪？

• 指令式是你下命令、系統執行一次就結束。
• 宣告式是你描述期望狀態，K8s 負責讓現實符合你的描述——現在是、之後也是，Pod 掛掉了它會重新建一個，Node 故障了它會搬到別的 Node。

Pod YAML 結構拆解

每一份 K8s YAML 都有四個必填欄位：

apiVersion: v1        # 這個資源屬於哪個 API 版本
kind: Pod             # 資源類型
metadata:             # 這個資源的描述資訊
  name: todo-api
spec:                 # 你期望這個資源長什麼樣子
  containers:
    - name: api
      image: yourname/todo-app-api:v1.0.0

• apiVersion：K8s 的 API 有版本之分，Pod 用 v1，其他資源（例如 Deployment）會用 apps/v1。
• kind：資源類型，今天是 Pod。
• metadata：描述這個資源，name 是必填。
• spec：核心內容，描述你期望的狀態，Pod 的 spec 主要是定義裡面跑哪些 Container。

實際操作

今天目標：寫第一份 Pod YAML，把 Todo App 的後端跑在 K8s 上，並用 port-forward 直接打 API 確認它真的活著。

Step1: 跑起 todo-api

1. 在/Todo-APP/k8s目錄下，建立 todo-api-pod.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: todo-api
spec:
  containers:
    - name: api
      image: yourname/todo-app-api:v1.0.0
      ports:
        - containerPort: 8000
      env:
        - name: DATABASE_URL
          value: "mysql+pymysql://user:password@mysql-service:3306/tododb"

• ports.containerPort：宣告這個 Container 監聽哪個 port，這裡是 FastAPI 預設的 8000。注意這只是「宣告」，不等於外部可以連進來。
• env：注入環境變數。這裡把 DATABASE_URL 設定為 MySQL 的連線字串，讓 Pod 知道要連哪個資料庫。

踩坑提醒:

1. 請確認當前目錄是否正確( /Todo-App/k8s )
2. todo-api-pod.yaml 中 image是否有調整成自己的 Docker hub name

# example
spec:
 containers:
   - name: api
     image: demo223561/todo-app-api:v1.0.0
     ports:
       - containerPort: 8000

2. 套用：

# 進到k8s目錄
cd k8s

kubectl apply -f todo-api-pod.yaml

3. 確認狀態：

kubectl get pods

STATUS 是 Running、READY 是 1/1 就代表成功了。

4. 看 Pod 詳細狀態：

kubectl describe pod todo-api

這個指令很常用，可以看到 Pod 的事件紀錄（Events），排查問題的時候會靠它。

5. 看 Container 的 log：

kubectl logs todo-api

你會看到 FastAPI 啟動的輸出，確認應用程式有正常跑起來。

6. 進到 Pod 裡面（選用）：

kubectl exec -it todo-api -- bash

# 退出
exit

跟 docker exec 一樣的概念，可以進到 Container 裡面看環境。

Step 2: 用 port-forward 暫時存取

1. 目前 Pod 只在 Cluster 內部，外面連不進去。用 port-forward 暫時把 Pod 的 port 對應到本機：

kubectl port-forward pod/todo-api 8000:8000

2. 開另一個 terminal 測試：

curl http://localhost:8000/todos

看到 API 回應就代表 Pod 正常運作了。

port-forward 只是開發和除錯用的，不是正式的對外方式。要讓服務真正對外，需要 Service + Ingress，之後會學到

Step 3: 清理 Pod

kubectl delete pod todo-api

# 或是用 YAML 刪除
kubectl delete -f todo-api-pod.yaml

延伸筆記：Pod 和 Container 的差異

• Container 是應用程式的執行單位，由 Docker Image 跑起來的一個程序。

• Pod 是 K8s 的最小調度單位，它是一個或多個 Container 的包裝。

Pod
├── Container A（主應用程式）
└── Container B（sidecar，選用）

大多數情況下，一個 Pod 裡只有一個 Container，所以很容易把兩者混淆。但 Pod 的設計允許多個 Container 共存，這些 Container 會：

• 共用同一個網路空間（可以用 localhost 互相溝通）
• 共用同一個儲存空間（可以掛載同一個 Volume）
• 一起被調度、一起被啟動、一起被終止

最常見的是 Sidecar 模式：主 Container 跑應用程式，旁邊掛一個 Sidecar Container 負責 log 收集、代理、監控等輔助功能。對現在的 Todo App 來說，每個服務都是獨立的 Pod，各自一個 Container，這是最常見的做法。

小結

今天學了兩件事：

• 宣告式思維：K8s 的 YAML 不是下指令，是描述期望狀態。你說「我要這個」，K8s 負責讓它成真並維持下去。
• Pod YAML 的四個核心欄位：apiVersion、kind、metadata、spec，後面的 K8s 資源都是這個結構。

常用指令：

明天會學 Label 和 Selector，它是 K8s 裡元件互相找到對方的機制，也是後續 Deployment 和 Service 的運作基礎 !