Helm 作为 Kubernetes 体系的包管理工具，已经逐渐成为了事实上的应用分发标准。根据 2018 年 CNCF 的一项云原生用户调研，超过百分之六十八用户选择 Helm 来作为应用打包交付方式。在开源社区中，越来越多的软件被搬迁到 Kubernetes 集群上，它们中的绝大部分都是通过 Helm 来进行交付的。 Helm作为当前最流行的Kubernetes应用管理工具之一，整合应用部署所需的K8s资源（包括Deployment，Service等）到Chart中。今天，本文会带领大家学习如何创建一个简单的Chart。
在 Helm 2 中，Tiller 是作为一个 Deployment 部署在 kube-system 命名空间中，很多情况下，我们会为 Tiller 准备一个 ServiceAccount ，这个 ServiceAccount 通常拥有集群的所有权限。用户可以使用本地 Helm 命令，自由地连接到 Tiller 中并通过 Tiller 创建、修改、删除任意命名空间下的任意资源。
然而在多租户场景下，这种方式也会带来一些安全风险，我们即要对这个 ServiceAccount 做很多剪裁，又要单独控制每个租户的控制，这在当前的 Tiller 模式下看起来有些不太可能。
于是在 Helm 3 中，Tiller 被移除了。新的 Helm 客户端会像 kubectl 命令一样，读取本地的 kubeconfig 文件，使用我们在 kubeconfig 中预先定义好的权限来进行一系列操作。这样做法即简单，又安全。
虽然 Tiller 文件被移除了，但 Release 的信息仍在集群中以 ConfigMap 的方式存储，因此体验和 Helm 2 没有区别。
在 Helm 2 中，Tiller 自身部署往往在 kube-system 下，虽然不一定是 cluster-admin 的全局管理员权限，但是一般都会有 kube-system 下的权限。当 Tiller 想要存储一些信息的时候，它被设计成在 kube-system 下读写 ConfigMap 。
在 Helm 3 中，Helm 客户端使用 kubeconfig 作为认证信息直接连接到 Kubernetes APIServer，不一定拥有 cluster-admin 权限或者写 kube-system 的权限，因此它只能将需要存储的信息存在当前所操作的 Kubernetes Namespace 中，继而 Release 变成了一种命名空间内的资源。
Helm Charts 是一堆 Go Template 文件、一个变量文件 Values 和一些 Charts 描述文件的组合。Go Template 和 Kubernetes 资源描述文件的内容十分灵活，在开发迭代过程中，很容易出现一些变量未定义的问题。Helm 3 引入了 JSON Schema 校验，它支持用一长串 DSL 来描述一个变量文件的格式、检查所有输入的变量的格式。
当我们运行 helm install 、 helm upgrade 、 helm lint 、 helm template 命令时，JSON Schema 的校验会自动运行，如果失败就会立即报错。
本文基于的是最新的Helm v3.2.1，Helm v3相较于Helm v2有较大的变动，比如Helm v3没有服务器端的Tiller组件，在Chart的使用上接口也有一些变化。建议没有Helm v3的同学先从Helm的Github仓库中下载最新的Helm v3 release。想要仔细钻研Helm v3各种特性的同学，可以参考Helm v3的完整官方文档。
在下载得到最新的Helm v3后，我们再也不用像 V2 版本那样需要先运行helm init来初始化Helm进行安装 Tiller。
而V3初始化会自动在我们使用的时候完成。
首先，我们需要有一个要部署的应用。这里我们使用一个简单的基于golang的hello world HTTP服务。该服务通过读取环境变量USERNAME获得用户自己定义的名称，然后监听80端口。对于任意HTTP请求，返回Hello ${USERNAME}。比如如果设置USERNAME=world（默认场景），该服务会返回Hello world。
准备好要部署的应用镜像后，运行helm create my-hello-world，便会得到一个helm自动生成的空chart。这个chart里的名称是my-hello-world。
需要注意的是，Chart里面的my-hello-world名称需要和生成的Chart文件夹名称一致。如果修改my-hello-world，则需要做一致的修改。
现在，我们看到Chart的文件夹目录如下
my-hello-world/
├── Chart.yaml
├── charts
├── templates
│ ├── NOTES.txt
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── deployment.yaml
│ ├── hpa.yaml
│ ├── ingress.yaml
│ ├── service.yaml
│ ├── serviceaccount.yaml
│ └── tests
│ └── test-connection.yaml
└── values.yaml在根目录下的Chart.yaml文件内，声明了当前Chart的名称、版本等基本信息，这些信息会在该Chart被放入仓库后，供用户浏览检索。比如我们可以把Chart的Description改成"My first hello world helm chart"。
Helm Chart对于应用的打包，不仅仅是将Deployment和Service以及其它资源整合在一起。我们看到deployment.yaml和service.yaml文件被放在templates/文件夹下，相较于原生的Kubernetes配置，多了很多渲染所用的可注入字段。比如在deployment.yaml的spec.replicas中，使用的是.Values.replicaCount而不是Kubernetes本身的静态数值。这个用来控制应用在Kubernetes上应该有多少运行副本的字段，在不同的应用部署环境下可以有不同的数值，而这个数值便是由注入的Values提供。
在根目录下我们看到有一个values.yaml文件，这个文件提供了应用在安装时的默认参数。在默认的Values中，我们看到replicaCount: 1说明该应用在默认部署的状态下只有一个副本。
为了使用我们要部署应用的镜像，我们看到deployment.yaml里在spec.template.spec.containers里，image和imagePullPolicy都使用了Values中的值。其中image字段由.Values.image.repository和.Chart.AppVersion组成。看到这里，应该就知道我们需要变更的字段了，一个是位于values.yaml内的image.repository，另一个是位于Chart.yaml里的AppVersion。我们将它们与我们需要部署应用的docker镜像匹配起来。这里我们把values.yaml里的image.repository设置成somefive/hello-world，把Chart.yaml里的AppVersion设置成1.0.0即可。
类似的，我们可以查看service.yaml内我们要部署的服务，其中的主要配置也在values.yaml中。默认生成的服务将80端口暴露在Kubernetes集群内部。我们暂时不需要对这一部分进行修改。
由于部署的hello-world服务会从环境变量中读取USERNAME环境变量，我们将这个配置加入deployment.yaml。相关部分如下：
- name: {{ .Chart.Name }}
image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Chart.AppVersion }}"
imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
env:
- name: USERNAME
value: {{ .Values.Username }}现在我们的deployment.yaml模版会从values.yaml中加载Username字段，因此相应的，我们也在values.yaml中添加Username: YourName。
完成上述配置后，我们可以使用helm lint --strict my-hello-world进行格式检查。如果显示
==> Linting my-hello-world/
[INFO] Chart.yaml: icon is recommended
1 chart(s) linted, 0 chart(s) failed那么我们就已经离成功只差一步之遥了。
接下来，我们运行helm package my-hello-world指令对我们的Chart文件夹进行打包。现在我们就得到了my-hello-world-0.1.0.tgz的Chart包。到这一步我们的Chart便已经完成了。
等等，我们忘记制作前面提到的镜像了，现在需要从hello world HTTP服务 下载到本地，然后进行构建：
# 这里以我的 dockerhub 中的 repo `qzschen` 为例，tag 1.0.0 是上面给定的 apiVersion 版本号
docker build . -t qzschen/hello-world:1.0.0
# 提前准备好你在 dockerhub 或者 私有镜像仓库的账号，可能需要先登录一下
docker login -u qzschen
docker push qzschen/hello-world:1.0.0现在我们来尝试安装下这个 Chart:
运行helm install my-hello-world-chart-test my-hello-world-0.1.0.tgz来将本地的chart安装到my-hello-world-chart-test的Release中。运行kubectl get pods我们可以看到要部署的pod已经处于运行状态
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-hello-world-chart-test-5487c7765d-624z8 1/1 Running 0 4m3s然后我们根据提示执行下面的命令：
$ export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=my-hello-world,app.kubernetes.io/instance=my-hello-world-chart-test2" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
$ kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80
Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
Forwarding from [::1]:8080 -> 80
Handling connection for 8080就可以直接在本地运行curl localhost:8080看到Hello YourName了！
# 打开另一个控制台
$ curl localhost:8080
Hello YourName上述提到values.yaml只是Helm install参数的默认设置，我们可以在安装Chart的过程中使用自己的参数覆盖。比如我们可以运行helm install my-hello-world-chart-test2 my-hello-world-0.1.0.tgz --set Username="Cloud Native"来安装一个新Chart。同样运行kubectl port-forward进行端口映射，这时可以得到Hello Cloud Native。
我们注意到在安装Chart指令运行后，屏幕的输出会出现
NAME: my-hello-world-chart-test2
LAST DEPLOYED: Sat Jun 6 19:56:03 2020
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=my-hello-world,app.kubernetes.io/instance=my-hello-world-chart-test2" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
kubectl --namespace default port-forward $POD_NAME 8080:80Helm Chart还有诸如dependency等其他功能，更加详细的资料可以参考Helm官方文档的相关章节。