云原生交付（01）：Helm 与包管理——Chart 结构、模板、版本管理、多环境部署

更新时间：2026-09-01。本文是 cloud/delivery/ 云原生交付第 01 篇，在 交付索引下。Helm 是 Kubernetes 的包管理器，把应用打包成 Chart，支持模板渲染、版本回滚、依赖管理。理解 Helm 才能高效管理多环境部署。

本文要回答的问题

• Chart 是什么？Chart 目录结构？
• Helm 模板怎么写？常用函数和语法？
• values.yaml 怎么覆盖配置？多环境怎么管理？
• 依赖管理怎么用？

一、Helm 基础

# Helm 是 K8s 的包管理器
# chart：打包好的应用，包含模板和默认配置
# release：chart 在集群中的一个实例
# repository：chart 仓库，存多个 chart

# 常用命令
helm search repo nginx        # 搜索 chart
helm install my-nginx nginx/nginx  # 安装
helm list                     # 列 release
helm upgrade my-nginx nginx/nginx  # 升级
helm rollback my-nginx 1      # 回滚到版本 1
helm uninstall my-nginx       # 卸载

二、Chart 目录结构

my-chart/
├── Chart.yaml          # chart 元信息（名称、版本、描述）
├── values.yaml        # 默认值
├── values-prod.yaml   # 生产环境值（可选）
├── README.md           # 说明
├── templates/          # Kubernetes 模板
│   ├── deployment.yaml
│   ├── service.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── _helpers.tpl    # 辅助模板（命名）
│   └── NOTES.txt       # 安装后提示
└── charts/             # 依赖 chart

Chart.yaml：

apiVersion: v2
name: my-app
version: 1.0.0
appVersion: "1.0.0"
description: "My application"
dependencies:
  - name: redis
    version: "17.x"
    repository: "https://charts.bitnami.com/bitnami"

三、模板语法

# 模板变量引用
name: {{ .Release.Name }}-my-app

# 从 values.yaml 读取
replicas: {{ .Values.replicas }}
image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"

# 条件判断
{{ if .Values.ingress.enabled }}
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
# ...
{{ end }}

# 循环
{{ range .Values.env }}
- name: {{ .name }}
  value: {{ .value }}
{{ end }}

# 模板函数
# upper：转大写
# lower：转小写
# trim：去空格
# nindent：缩进
# include：包含模板
# include "my-app.fullname" .
{{ include "my-app.fullname" . | nindent 4 }}

# 管道
image: "{{ .Values.image.repository | default "nginx" }}:{{ .Values.image.tag | default "latest" }}"

例子：deployment 模板

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ include "my-app.fullname" . }}
  labels:
    app: {{ include "my-app.name" . }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicas }}
  selector:
    matchLabels:
      app: {{ include "my-app.name" . }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{ include "my-app.name" . }}
    spec:
      containers:
        - name: {{ .Chart.Name }}
          image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}"
          imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
          ports:
            - containerPort: {{ .Values.service.port }}
          resources:
{{ toYaml .Values.resources | indent 12 }}

四、多环境部署

# values.yaml（默认）
replicas: 1
image:
  repository: my-app
  tag: latest
resources:
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi

# values-dev.yaml（开发环境）
replicas: 1
resources:
  requests:
    cpu: 50m
    memory: 64Mi

# values-prod.yaml（生产环境）
replicas: 3
resources:
  requests:
    cpu: 500m
    memory: 512Mi
ingress:
  enabled: true

安装不同环境：

# 开发环境
helm install my-app-dev ./my-chart -f values-dev.yaml

# 生产环境
helm install my-app-prod ./my-chart -f values-prod.yaml

命令行覆盖值：

# 单个值覆盖
helm install my-app ./my-chart --set replicas=5 --set image.tag=v2.0.0

# 多个值文件，后面的覆盖前面的
helm install my-app ./my-chart -f values.yaml -f values-prod.yaml

五、依赖管理

# Chart.yaml 依赖
dependencies:
  - name: redis
    version: ">=17.0.0 <18.0.0"
    repository: "https://charts.bitnami.com/bitnami"
  - name: mysql
    version: ">=9.0.0 <10.0.0"
    repository: "https://charts.bitnami.com/bitnami"
    condition: mysql.enabled

更新依赖：

# 更新依赖到 charts/ 目录
helm dependency update

# 更新后：
# charts/redis-17.11.3.tgz
# charts/mysql-9.4.0.tgz

条件依赖：

# 用户可以关闭依赖
helm install my-app --set mysql.enabled=false

六、常见坑对照

坑	现象	对策
模板渲染失败	安装报错，语法错误	helm template --debug 本地测试
缩进不对	YAML 语法错误	用 indent X 或 nindent X
多环境值覆盖不对	后值没有覆盖前值	values 文件顺序：默认在前，环境配置在后
依赖版本冲突	依赖版本不兼容	统一版本范围，升级依赖
版本回滚不对	回滚后配置不对	每次升级都生成新版本，版本对应配置

相关与延伸

下一篇：CI/CD 流水线——代码→构建→测试→部署、缓存策略、流水线加速、发布策略；K8s 存储，见 存储与 PV/PVC。

一句话总结

Helm 包管理：Chart 是打包格式，包含模板和默认 values；模板用 Go template 语法，支持条件判断、循环、函数；多环境通过多个 values 文件管理，后文件覆盖前文件；依赖管理在 Chart.yaml 定义，helm dependency update 拉取到 charts 目录；常用命令：install/upgrade/rollback/uninstall；本地调试用 helm template --debug 预览渲染结果。