一、workQueue分类
在Informer最后将资源对象已经写入到事件回调函数中，此后我们直接处理这些数据即可，但是我们使用golang中的chanel来处理会存在处理效率低，存在数据大并发量，数据积压等其他异常情况，为此client-go单独将workqueue提出来，作为公共组件，不仅可以在Kubernetes内部使用，还可以供Client-go使用，用户侧可以通过Workqueue相关方法进行更加灵活的队列处理，如失败重试，延迟入队，限速控制等，实现非阻塞异步逻辑处理。
WorkQueue 支持 3 种队列，并提供了 3 种接口，不同队列实现可应对不同的使用场景，分别介绍如下。
- Interface：通用队FIFO 队列接口，先进先出队列，并支持去重机制。
- DelayingInterface：延迟队列接口，基于 Interface 接口封装，延迟一段时间后再将元素存入队列。
- RateLimitingInterface：限速队列接口，基于 DelayingInterface 接口封装，支持元素存入队列时进行速率限制。
从图中可以看到，workqueue.RateLimitingInterface 集成了 DelayingInterface，DelayingInterface 集成了 Interface，最终由 rateLimitingType 进行实现，提供了 rateLimit 限速、delay 延时入队(由优先级队列通过小顶堆实现)、queue 队列处理 三大核心能力，另外，在代码中可看到 K8s 实现了三种 RateLimiter：BucketRateLimiter、ItemExponentialFailureRateLimiter、ItemFastSlowRateLimiter。
二、workQueue特点
WorkQueue 称为工作队列，Kubernetes 的 WorkQueue 队列与普通 FIFO（先进先出，First-In, First-Out）队列相比，实现略显复杂，它的主要功能在于标记和去重，并支持如下特性。
- 有序：按照添加顺序处理元素（item）。
- 去重：相同元素在同一时间不会被重复处理，例如一个元素在处理之前被添加了多次，它只会被处理一次。
- 并发性：多生产者和多消费者。
- 标记机制：支持标记功能，标记一个元素是否被处理，也允许元素在处理时重新排队。
- 通知机制：ShutDown 方法通过信号量通知队列不再接收新的元素，并通知 metric goroutine 退出。
- 延迟：支持延迟队列，延迟一段时间后再将元素存入队列。
- 限速：支持限速队列，元素存入队列时进行速率限制。限制一个元素被重新排队（Reenqueued）的次数。
- Metric：支持 metric 监控指标，可用于 Prometheus 监控。
三、普通FIFO队列
数据结构及方法
普通FIFO队列，先进先出，支持去重。
queue实际存储元素的地方，是 slice 结构，用于保证元素有序；
dirty用于去重机制，是map结构，保证一个元素被处理之前哪怕其被添加了多次（并发情况下），但也只会被处理一次；
processing用于标记机制，是map结构，标记一个元素是否正在被处理；
Add方法，添加一个元素到queue中，首先会判断队列是否关闭，其次会判断元素是否在dirty中，如果在则直接返回实现去重，不在则添加，然后判断元素是否在processing中，如果存在则直接返回，如果不存在则将其添加进queue中；
Get方法，从queue队列头部弹出一个元素放到processing中，并从dirty中移除；
Done方法，标记元素已处理完成，从processing中移除，并判断元素是否还在dirty中，如果在则将其重新添加至queue队尾；
FIFO队列存储过程
通过 Add 方法往 FIFO 队列中分别插入 1、2、3 三个元素，此时队列中的 queue 和 dirty 分别存有 1、2、3 元素，processing为空；然后通过 Get 方法获取最先进入的1元素，此时1 元素被放入 processing中，queue 和 dirty 剩余有 2、3 元素，表示1元素正在被处理；最后，当我们处理完 1 元素时通过 Done 方法标记该元素已经被处理完成，此时将1元素从 processing中移除。
高并发下如何保证一个元素哪怕其被添加了多次，但也只会被处理一次？
元素在processing中正被处理：
在并发场景下，假设 goroutine A 通过 Get 方法获取 1 元素，1 元素被添加到 processing 中并从queue和dirty中移除；同一时间，goroutine B 通过 Add 方法插入另一个 1 元素，此时在 processing 中已经存在相同的元素，所以后面的 1 元素并不会被直接添加到 queue 字段中，而是仅添加到dirty中；在 goroutine A 通过 Done 方法标记1袁术被处理完成并从processing删除后，检测到dirty 字段中存有 1 元素，则将 1 元素追加到 queue 字段中的尾部。
元素在queue和dirty中还未放入processing：
在并发场景下，假设 goroutine A 通过Add方法出入1袁术到queue和dirty中；同一时间，goroutine B 通过 Add 方法插入另一个 1 元素，此时在dirty中已经存在相同的元素，会直接返回。
四、延迟队列
数据结构及方法
延迟队列，其原理是延迟一段时间后再将元素插入 FIFO 队列，防止hot-loop。继承了普通FIFO队列的通用接口，在其基础上主要新增了waitingForAddCh字段和AddAfter、waitingLoop方法。
waitingForAddCh：其默认初始大小为 1000，通过 AddAfter 方法插入元素时，是非阻塞状态的，只有当插入的元素大于或等于 1000 时，延迟队列才会处于阻塞状态。waitingForAddCh 字段中的数据通过新启 goroutine 运行的 waitingLoop 函数持久运行。
延迟队列存储过程
将元素 1 放入 waitingForAddCh 字段中，通过 waitingLoop 函数消费元素1数据。当元素1的延迟时间还没到则添加到优先级队列，如果延迟时间到了则添加到 FIFO 队列中。同时会不断遍历优先队列中的元素，判断延迟时间是否到达，到达则从优先队列删除并添加到普通FIFO队列中进行正常处理。其中优先级队列实现利用了golang底层库heap实现，堆顶元素为延迟时间最近的元素。
五、限速队列
数据结构及方法
限速队列，继承了延迟队列的通用接口，并结合限速器利用延迟队列的特性延迟某个元素的插入时间，从而实现对元素入队有一定速率限制，新增有AddRateLimited（获取到限速器延迟时间，然后加入到延迟队列）、Forget、NumRequeues 3个方法。
限速器主要包括三个函数When获取某个元素应该等待的时间，Forget释放某个元素不再监测，NumRequeues返回元素入队列的次数。
限速队列存储过程
将元素 1 通过限速器计算出延迟时间，然后放入延迟队列中
限速器的实现
RateLimiter主要有四种类型，主要行为表现在当某一事件元素失败后，等待时间的计算规则不一致：
- - BucketRateLimiter令牌桶算法，可以处理尖峰流量，实现平滑限流，可以控制在一定频率来执行；
- - ItemExponentialFailureRateLimiter将失败次数作为指数，失败次数增大，速率限制呈指数级增长，但其最大值不会超过 maxDelay；
- - ItemFastSlowRateLimiter根据失败次数限速时间间隔先小后大；
- - MaxOfRateLimiter包含多个限流器，并返回所有RateLimiter的最坏值。
默认的DefaultControllerRateLimiter是MaxOfRateLimiter取最坏值，其中并包括两个限流器，
BucketRateLimiter限流器是一个令牌桶算法处理尖峰流量，实现平滑限流，令牌桶大小是100，生成令牌速度是10QPS，拿令牌是没有速度限制的；
ItemExponentialFailureRateLimiter：等待时间=min(1000s,5ms*2^n)，与失败次数n呈指数关系；
备注：k8s controller的重试等待时间是5ms*2的n次方，n是重试次数，但是不超过1000s，并且还有一个令牌桶算法处理尖峰流量实现平滑限流，所以流量暴增时等待时间可能比1000s更长。