SpringBoot が Kafka ツールクラスを統合する方法

カフカとは何ですか?

Kafka は、Apache Software Foundation によって開発され、Scala と Java で書かれたオープン ソースのストリーム処理プラットフォームです。 Kafka は、Web サイト内の消費者のすべてのアクション ストリーミング データを処理できる、高スループットの分散型パブリッシュ/サブスクライブ メッセージング システムです。このようなアクション (Web ブラウジング、検索、その他のユーザー アクション) は、現代の Web 上の多くのソーシャル機能の重要な要素です。通常、このデータは、スループット要件のため、ログの処理とログの集計によって処理されます。これは、ログ データや Hadoop などのオフライン分析システムにとっては実現可能なソリューションですが、リアルタイム処理の制約が必要です。 Kafka の目的は、Hadoop の並列読み込みメカニズムを通じてオンラインとオフラインのメッセージ処理を統合し、クラスターを通じてリアルタイム メッセージを提供することです。

アプリケーション シナリオ

• メッセージ システム: Kafka と従来のメッセージ システム (メッセージ ミドルウェアとも呼ばれる) はどちらも、システムの分離、冗長ストレージ、トラフィックのピークカットを備えています。非同期通信、スケーラビリティ、リカバリ性などの機能。同時に、Kafka は、ほとんどのメッセージング システムでは実現が難しいメッセージ シーケンスの保証と遡及的な消費機能も提供します。

• ストレージ システム: Kafka はメッセージをディスクに保存するため、他のメモリ ストレージ ベースのシステムと比較してデータ損失のリスクが効果的に軽減されます。 Kafka のメッセージ永続化機能とマルチコピー メカニズムのおかげで、対応するデータ保持ポリシーを「永続」に設定するか、トピックのログ圧縮機能を有効にするだけで、Kafka を長期データ ストレージ システムとして使用できます。それでおしまい。

• ストリーミング処理プラットフォーム: Kafka は、一般的なストリーミング フレームワークごとに信頼できるデータ ソースを提供するだけでなく、ウィンドウ、結合、変換などのさまざまな操作などの完全なストリーミング クラス ライブラリも提供します。そして集合体。

SpringBoot を統合する Kafka ツール クラスの詳細なコードを見てみましょう。

pom.xml

 <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.12.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka-clients</artifactId>
            <version>2.6.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>fastjson</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.83</version>
        </dependency>

ツールクラス

package com.bbl.demo.utils;

import org.apache.commons.lang3.exception.ExceptionUtils;
import org.apache.kafka.clients.admin.*;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;
import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;
import org.apache.kafka.common.KafkaFuture;
import org.apache.kafka.common.errors.TopicExistsException;
import org.apache.kafka.common.errors.UnknownTopicOrPartitionException;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import java.time.Duration;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ExecutionException;


public class KafkaUtils {
    private static AdminClient admin;
    /**
     * 私有静态方法，创建Kafka生产者
     * @author o
     * @return KafkaProducer
     */
    private static KafkaProducer<String, String> createProducer() {
        Properties props = new Properties();
        //声明kafka的地址
        props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"node01:9092,node02:9092,node03:9092");
        //0、1 和 all：0表示只要把消息发送出去就返回成功；1表示只要Leader收到消息就返回成功；all表示所有副本都写入数据成功才算成功
        props.put("acks", "all");
        //重试次数
        props.put("retries", Integer.MAX_VALUE);
        //批处理的字节数
        props.put("batch.size", 16384);
        //批处理的延迟时间，当批次数据未满之时等待的时间
        props.put("linger.ms", 1);
        //用来约束KafkaProducer能够使用的内存缓冲的大小的，默认值32MB
        props.put("buffer.memory", 33554432);
        // properties.put("value.serializer",
        // "org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer");
        // properties.put("key.serializer",
        // "org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer");
        props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        return new KafkaProducer<String, String>(props);
    }

    /**
     * 私有静态方法，创建Kafka消费者
     * @author o
     * @return KafkaConsumer
     */
    private static KafkaConsumer<String, String> createConsumer() {
        Properties props = new Properties();
        //声明kafka的地址
        props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"node01:9092,node02:9092,node03:9092");
        //每个消费者分配独立的消费者组编号
        props.put("group.id", "111");
        //如果value合法，则自动提交偏移量
        props.put("enable.auto.commit", "true");
        //设置多久一次更新被消费消息的偏移量
        props.put("auto.commit.interval.ms", "1000");
        //设置会话响应的时间，超过这个时间kafka可以选择放弃消费或者消费下一条消息
        props.put("session.timeout.ms", "30000");
        //自动重置offset
        props.put("auto.offset.reset","earliest");
        // properties.put("value.serializer",
        // "org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer");
        // properties.put("key.serializer",
        // "org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer");
        props.put("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
        props.put("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
        return new KafkaConsumer<String, String>(props);
    }
    /**
     * 私有静态方法，创建Kafka集群管理员对象
     * @author o
     */
    public static void createAdmin(String servers){
        Properties props = new Properties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,servers);
        admin = AdminClient.create(props);
    }

    /**
     * 私有静态方法，创建Kafka集群管理员对象
     * @author o
     * @return AdminClient
     */
    private static void createAdmin(){
        createAdmin("node01:9092,node02:9092,node03:9092");
    }

    /**
     * 传入kafka约定的topic,json格式字符串，发送给kafka集群
     * @author o
     * @param topic
     * @param jsonMessage
     */
    public static void sendMessage(String topic, String jsonMessage) {
        KafkaProducer<String, String> producer = createProducer();
        producer.send(new ProducerRecord<String, String>(topic, jsonMessage));
        producer.close();
    }

    /**
     * 传入kafka约定的topic消费数据，用于测试，数据最终会输出到控制台上
     * @author o
     * @param topic
     */
    public static void consume(String topic) {
        KafkaConsumer<String, String> consumer = createConsumer();
        consumer.subscribe(Arrays.asList(topic));
        while (true) {
            ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofSeconds(100));
            for (ConsumerRecord<String, String> record : records){
                System.out.printf("offset = %d, key = %s, value = %s",record.offset(), record.key(), record.value());
                System.out.println();
            }
        }
    }
    /**
     * 传入kafka约定的topic数组，消费数据
     * @author o
     * @param topics
     */
    public static void consume(String ... topics) {
        KafkaConsumer<String, String> consumer = createConsumer();
        consumer.subscribe(Arrays.asList(topics));
        while (true) {
            ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofSeconds(100));
            for (ConsumerRecord<String, String> record : records){
                System.out.printf("offset = %d, key = %s, value = %s",record.offset(), record.key(), record.value());
                System.out.println();
            }
        }
    }
    /**
     * 传入kafka约定的topic,json格式字符串数组，发送给kafka集群
     * 用于批量发送消息，性能较高。
     * @author o
     * @param topic
     * @param jsonMessages
     * @throws InterruptedException
     */
    public static void sendMessage(String topic, String... jsonMessages) throws InterruptedException {
        KafkaProducer<String, String> producer = createProducer();
        for (String jsonMessage : jsonMessages) {
            producer.send(new ProducerRecord<String, String>(topic, jsonMessage));
        }
        producer.close();
    }

    /**
     * 传入kafka约定的topic,Map集合，内部转为json发送给kafka集群 <br>
     * 用于批量发送消息，性能较高。
     * @author o
     * @param topic
     * @param mapMessageToJSONForArray
     */
    public static void sendMessage(String topic, List<Map<Object, Object>> mapMessageToJSONForArray) {
        KafkaProducer<String, String> producer = createProducer();
        for (Map<Object, Object> mapMessageToJSON : mapMessageToJSONForArray) {
            String array = JSONObject.toJSON(mapMessageToJSON).toString();
            producer.send(new ProducerRecord<String, String>(topic, array));
        }
        producer.close();
    }

    /**
     * 传入kafka约定的topic,Map，内部转为json发送给kafka集群
     * @author o
     * @param topic
     * @param mapMessageToJSON
     */
    public static void sendMessage(String topic, Map<Object, Object> mapMessageToJSON) {
        KafkaProducer<String, String> producer = createProducer();
        String array = JSONObject.toJSON(mapMessageToJSON).toString();
        producer.send(new ProducerRecord<String, String>(topic, array));
        producer.close();
    }

    /**
     * 创建主题
     * @author o
     * @param name 主题的名称
     * @param numPartitions 主题的分区数
     * @param replicationFactor 主题的每个分区的副本因子
     */
    public static void createTopic(String name,int numPartitions,int replicationFactor){
        if(admin == null) {
            createAdmin();
        }
        Map<String, String> configs = new HashMap<>();
        CreateTopicsResult result = admin.createTopics(Arrays.asList(new NewTopic(name, numPartitions, (short) replicationFactor).configs(configs)));
        //以下内容用于判断创建主题的结果
        for (Map.Entry<String, KafkaFuture<Void>> entry : result.values().entrySet()) {
            try {
                entry.getValue().get();
                System.out.println("topic "+entry.getKey()+" created");
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                if (ExceptionUtils.getRootCause(e) instanceof TopicExistsException) {
                    System.out.println("topic "+entry.getKey()+" existed");
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 删除主题
     * @author o
     * @param names 主题的名称
     */
    public static void deleteTopic(String name,String ... names){
        if(admin == null) {
            createAdmin();
        }
        Map<String, String> configs = new HashMap<>();
        Collection<String> topics = Arrays.asList(names);
        topics.add(name);
        DeleteTopicsResult result = admin.deleteTopics(topics);
        //以下内容用于判断删除主题的结果
        for (Map.Entry<String, KafkaFuture<Void>> entry : result.values().entrySet()) {
            try {
                entry.getValue().get();
                System.out.println("topic "+entry.getKey()+" deleted");
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                if (ExceptionUtils.getRootCause(e) instanceof UnknownTopicOrPartitionException) {
                    System.out.println("topic "+entry.getKey()+" not exist");
                }
            }
        }
    }
    /**
     * 查看主题详情
     * @author o
     * @param names 主题的名称
     */
    public static void describeTopic(String name,String ... names){
        if(admin == null) {
            createAdmin();
        }
        Map<String, String> configs = new HashMap<>();
        Collection<String> topics = Arrays.asList(names);
        topics.add(name);
        DescribeTopicsResult result = admin.describeTopics(topics);
        //以下内容用于显示主题详情的结果
        for (Map.Entry<String, KafkaFuture<TopicDescription>> entry : result.values().entrySet()) {
            try {
                entry.getValue().get();
                System.out.println("topic "+entry.getKey()+" describe");
                System.out.println("\t name: "+entry.getValue().get().name());
                System.out.println("\t partitions: ");
                entry.getValue().get().partitions().stream().forEach(p-> {
                    System.out.println("\t\t index: "+p.partition());
                    System.out.println("\t\t\t leader: "+p.leader());
                    System.out.println("\t\t\t replicas: "+p.replicas());
                    System.out.println("\t\t\t isr: "+p.isr());
                });
                System.out.println("\t internal: "+entry.getValue().get().isInternal());
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                if (ExceptionUtils.getRootCause(e) instanceof UnknownTopicOrPartitionException) {
                    System.out.println("topic "+entry.getKey()+" not exist");
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 查看主题列表
     * @author o
     * @return Set<String> TopicList
     */
    public static Set<String> listTopic(){
        if(admin == null) {
            createAdmin();
        }
        ListTopicsResult result = admin.listTopics();
        try {
            result.names().get().stream().map(x->x+"\t").forEach(System.out::print);
            return result.names().get();
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(listTopic());
    }
}

以上がSpringBoot が Kafka ツールクラスを統合する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。