kafka介紹以及結合spring消費topic

一、好久不見

現在是2019年6月12日,距離上一次更新足有一個余月。

這一個多月以來,甚是忙碌。沒有時間寫作,寫博客,寫程序。雖然有很多不確定的因素,但最能確定的是,她永遠離開我了。爲了停止悲痛,我忙到深夜,可每每想起她的一切,還是會想哭。

程序員不需要感性,用理性的頭腦才能寫好程序。

我端午請假回了趟家,雖說家是避風的港灣,可不是所有的悲痛幾天時間就可以忘卻。

回到自己家中,一切還是沒變。既然回不去,就往前看。

從今天開始,每晚十點,直播程序編寫。做以前想做卻不敢做的事。

二、背景

由於項目中用到了kafka作爲消息中間件,要從遠程的kafka服務器去消費topic,前前後後搞了好幾天。做一下記錄。

三、什麼是kafka

Apache Kafka是一個開源消息系統,由Scala寫成,是一個分佈式消息隊列:生產者、消費者的功能,Kafka對消息保存時根據Topic進行歸類,發送消息者稱爲Producer,消息接受者稱爲Consumer,此外kafka集羣由多個kafka實例組成,每個實例(server)稱爲broker。

四、Kafka核心組件

Topic:消息根據Topic進行歸類,可以理解爲一個隊裏。
Producer:消息生產者,就是向kafka broker發消息的客戶端。
Consumer:消息消費者,向kafka broker取消息的客戶端。
broker:每個kafka實例(server),一臺kafka服務器就是一個broker,一個集羣由多個broker組成,一個broker可以容納多個topic。
Zookeeper:依賴集羣保存meta信息。

五、Kafka消息有序性

1、生產者是一個獨立的集羣,和kafka的broker集羣,消費者集羣沒有太直接的干係。比如flume就可以作爲生產者,內部調用kafka的客戶端代碼,確保把收集的數據發到kafka集羣中。

2、如何保證kafka全局消息有序?

比如,有100條有序數據,生產者發送到kafka集羣,kafka的分片有4個,可能的情況就是一個分片保存0-25,一個保存25-50......這樣消息在kafka中存儲是局部有序了。嚴格說,kafka是無法保證全局消息有序的,沒有這個機制,只能局部有序。
  但是如果只有一個分片和一個消息的生產者,那麼就相當於消息全局有序了。如果有多個消息生產者,就算只有一個分片,如果這些生產者的消息都發給這個分片,那kafka中的消息連局部有序都沒有辦法了。

六、消費者組

Consumer Group(CG):這是kafka用來實現一個topic消息的廣播(發給所有的consumer)和單播(發給任意一個consumer)的手段。一個topic可以有多個CG。topic的消息會複製(不是真的複製,是概念上的)到所有的CG,但每個partion只會把消息發給該CG中的一個consumer。如果需要實現廣播,只要每個consumer有一個獨立的CG就可以了。要實現單播只要所有的consumer在同一個CG。用CG還可以將consumer進行自由的分組而不需要多次發送消息到不同的topic。
  Partition:爲了實現擴展性,一個非常大的topic可以分佈到多個broker(即服務器)上,一個topic可以分爲多個partition,每個partition是一個有序的隊列。partition中的每條消息都會被分配一個有序的id(offset)。kafka只保證按一個partition中的順序將消息發給consumer,不保證一個topic的整體(多個partition間)的順序。
  Offset:kafka的存儲文件都是按照offset.kafka來命名,用offset做名字的好處是方便查找。例如你想找位於2049的位置,只要找到2048.kafka的文件即可。當然the first offset就是00000000000.kafka。
 
  每個group中可以有多個consumer,每個consumer屬於一個consumer group;通常情況下,一個group中會包含多個consumer,這樣不僅可以提高topic中消息的併發消費能力,而且還能提高"故障容錯"性,如果group中的某個consumer失效那麼其消費的partitions將會有其他consumer自動接管。
  對於Topic中的一條特定的消息,只會被訂閱此Topic的每個group中的其中一個consumer消費,此消息不會發送給一個group的多個consumer;那麼一個group中所有的consumer將會交錯的消費整個Topic,每個group中consumer消息消費互相獨立,我們可以認爲一個group是一個"訂閱"者。
  在kafka中,一個partition中的消息只會被group中的一個consumer消費(同一時刻);一個Topic中的每個partions,只會被一個"訂閱者"中的一個consumer消費,不過一個consumer可以同時消費多個partitions中的消息。
  kafka的設計原理決定,對於一個topic,同一個group中不能有多於partitions個數的consumer同時消費,否則將意味着某些consumer將無法得到消息。kafka只能保證一個partition中的消息被某個consumer消費時是順序的;事實上,從Topic角度來說,當有多個partitions時,消息仍不是全局有序的。

七、Producer客戶端負責消息的分發

 kafka集羣中的任何一個broker都可以向producer提供metadata信息,這些metadata中包含"集羣中存活的servers列表"/"partitions leader列表"等信息;
  當producer獲取到metadata信息之後, producer將會和Topic下所有partition leader保持socket連接;
  消息由producer直接通過socket發送到broker,中間不會經過任何"路由層",事實上,消息被路由到哪個partition上由producer客戶端決定;比如可以採用"random""key-hash""輪詢"等,如果一個topic中有多個partitions,那麼在producer端實現"消息均衡分發"是必要的。
  在producer端的配置文件中,開發者可以指定partition路由的方式。
  Producer消息發送的應答機制設置發送數據是否需要服務端的反饋,有三個值0,1,-1
    0:producer不會等待broker發送ack
    1:當leader接收到消息之後發送ack
    -1:當所有的follower都同步消息成功後發送ack
  request.required.acks=0

八、kafka的安裝和部署

(kafka在window有很多的不兼容,建議在Linux上進行搭建)

參考文章:

https://www.cnblogs.com/justuntil/p/8033792.html

九、消費者如何消費kafka的topic

採用spring結合kafka的註解式開發是比較高效的做法,但是有很多的小細節需要注意。

參考文章:

https://blog.csdn.net/u010906369/article/details/74978595

十、具體實例

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