Java分散式之Kafka訊息佇列實例分析

介紹

Apache Kafka 是分散式發布-訂閱訊息系統，在 kafka官網上對 kafka 的定義：一個分散式發布-訂閱訊息傳遞系統。它最初由LinkedIn公司開發，Linkedin於2010年貢獻給了Apache基金會並成為頂級開源專案。 Kafka是一種快速、可擴展的、設計內在就是分散式的，分區的和可複製的提交日誌服務。

注意:Kafka並沒有遵循JMS規範（），它只提供了發布和訂閱通訊方式。

Kafka核心相關名稱

1. Broker：Kafka節點，一個Kafka節點就是一個broker，多個broker可以組成一個Kafka叢集

2. #Topic：一類訊息，訊息存放的目錄即主題，例如page view日誌、click日誌等都可以以topic的形式存在，Kafka叢集能夠同時負責多個topic的分發

3. #massage： Kafka中最基本的傳遞物件。

4. Partition：topic物理上的分組，一個topic可以分成多個partition，每個partition是一個有序的佇列。 Kafka裡面實作分區，一個broker就是表示一個區域。

5. Segment：partition物理上由多個segment組成，每個Segment存message資訊

6. Producer : 生產者，生產message發送到topic

7. Consumer : 消費者，訂閱topic並消費message, consumer作為一個執行緒來消費

8. Consumer Group：消費者群組，一個Consumer Group包含多個consumer

9. Offset：偏移量，理解為訊息partition 中訊息的索引位置

主題和佇列的區別：

佇列是一個資料結構，遵循先進先出原則

kafka叢集安裝

• 每台伺服器上安裝jdk1.8環境

• 安裝Zookeeper叢集環境

• 安裝kafka叢集環境

• 執行環境測試

安裝jdk環境和zookeeper這裡不詳述了。

kafka為什麼依賴zookeeper：kafka會將mq資訊存放在zookeeper上，為了讓整個叢集能夠方便擴展，採用zookeeper的事件通知相互感知。

kafka叢集安裝步驟：

1、下載kafka的壓縮套件

2、解壓縮安裝套件

##tar -zxvf kafka_2.11 -1.0.0.tgz

3、修改kafka的設定檔config/server.properties

設定檔修改內容：

• zookeeper連線位址：

  zookeeper.connect=192.168.1.19:2181

• 監聽的ip，修改為本機的ip

  listeners=PLAINTEXT:// 192.168.1.19:9092

• kafka的brokerid，每台broker的id都不一樣

  broker.id=0

#4、依序啟動kafka

./kafka-server-start.sh -daemon config/server.properties

kafka使用

kafka檔案儲存

topic是邏輯上的概念，而partition是物理上的概念，每個partition對應於一個log文件，該log檔案中儲存的就是Producer產生的資料。 Producer產生的資料會被不斷追加到該log檔案末端，為防止log檔案過大導致資料定位效率低下，Kafka採取了分片和索引機制，將每個partition分為多個segment，每個segment包含： “.index”文件、“.log”文件和.timeindex等文件。這些檔案位於一個資料夾下，該資料夾的命名規則為：topic名稱 分割區序號。

例如：執行指令新建一個主題，分三個區存放放在三個broker中：

#./kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost: 2181 --replication-factor 1 --partitions 3 --topic kaico

• 一個partition分為多個segment

• .log 日誌檔

• #.index 偏移量索引檔

• .timeindex 時間戳索引檔

• 其他檔案（partition.metadata，leader-epoch-checkpoint）

Springboot整合kafka

maven依賴

 <dependencies>
        <!-- springBoot集成kafka -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.kafka</groupId>
            <artifactId>spring-kafka</artifactId>
        </dependency>
        <!-- SpringBoot整合Web组件 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

yml設定

# kafka
spring:
  kafka:
    # kafka服务器地址(可以多个)
#    bootstrap-servers: 192.168.212.164:9092,192.168.212.167:9092,192.168.212.168:9092
    bootstrap-servers: www.kaicostudy.com:9092,www.kaicostudy.com:9093,www.kaicostudy.com:9094
    consumer:
      # 指定一个默认的组名
      group-id: kafkaGroup1
      # earliest:当各分区下有已提交的offset时，从提交的offset开始消费；无提交的offset时，从头开始消费
      # latest:当各分区下有已提交的offset时，从提交的offset开始消费；无提交的offset时，消费新产生的该分区下的数据
      # none:topic各分区都存在已提交的offset时，从offset后开始消费；只要有一个分区不存在已提交的offset，则抛出异常
      auto-offset-reset: earliest
      # key/value的反序列化
      key-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
      value-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
    producer:
      # key/value的序列化
      key-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
      value-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
      # 批量抓取
      batch-size: 65536
      # 缓存容量
      buffer-memory: 524288
      # 服务器地址
      bootstrap-servers: www.kaicostudy.com:9092,www.kaicostudy.com:9093,www.kaicostudy.com:9094

生產者

@RestController
public class KafkaController {
	/**
	 * 注入kafkaTemplate
	 */
	@Autowired
	private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;
	/**
	 * 发送消息的方法
	 *
	 * @param key
	 *            推送数据的key
	 * @param data
	 *            推送数据的data
	 */
	private void send(String key, String data) {
		// topic 名称 key   data 消息数据
		kafkaTemplate.send("kaico", key, data);
	}
	// test 主题 1 my_test 3
	@RequestMapping("/kafka")
	public String testKafka() {
		int iMax = 6;
		for (int i = 1; i < iMax; i++) {
			send("key" + i, "data" + i);
		}
		return "success";
	}
}

消費者

@Component
public class TopicKaicoConsumer {
    /**
     * 消费者使用日志打印消息
     */
    @KafkaListener(topics = "kaico") //监听的主题
    public void receive(ConsumerRecord<?, ?> consumer) {
        System.out.println("topic名称:" + consumer.topic() + ",key:" +
                consumer.key() + "," +
                "分区位置:" + consumer.partition()
                + ", 下标" + consumer.offset());
        //输出key对应的value的值
        System.out.println(consumer.value());
    }
}

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