1、kafka是什么
apache kafka是一个开源消息系统,由scala写成
kafka最初是由linkedin开发,并于2011年初开源
kafka是一个分布式消息队列:生产者消费者的功能。它提供了类似于jms的特性,但是在设计实现上完全不同,此外它并不是jms规范的实现
kafka对消息保存时根据topic进行分类,发送消息者称为producer,消息接受者称为consumer,此外kafka集群有多个kafka实例组成,每个实例称为broker
无论是kafka集群还是producer和consumer都依赖于zookeeper集群保存一些meta信息,来保证系统的可用性
jms:jms是java提供的一套技术规范。
可以用来异构系统集成通信,缓解系统瓶颈,提高系统的伸缩性增强系统用户体验,使得系统模块化和组件化变得可行并更加灵活。
类jms消息队列,结合jms中的两种模式,可以有多个消费者主动拉取数据,在jms中只有点对点模式才有消费者主动拉取数据。
kafka是一个生产-消费模型。
01.producer:生产者
只负责数据生产,生产者的代码可以集成到任务系统中。 数据的分发策略由producer决定,默认是defaultpartition utils.abs(key.hashcode) % numpartitions
02.broker:
当前服务器上的kafka进程,俗称拉皮条。只管数据存储,不管是谁生产,不管是谁消费。在集群中每个broker都有一个唯一brokerid,不得重复。
03.topic:
目标发送的目的地,这是一个逻辑上的概念,落到磁盘上是一个partition的目录。partition的目录中有多个segment组合(index,log)
一个topic对应多个partition[0,1,2,3],一个partition对应多个segment组合。一个segment有默认的大小是1g。
每个partition可以设置多个副本(replication-factor 1),会从所有的副本中选取一个leader出来。所有读写操作都是通过leader来进行的。
特别强调,和mysql中主从有区别,mysql做主从是为了读写分离,在kafka中读写操作都是leader。
04.consumergroup:
数据消费者组,consumergroup可以有多个,每个consumergroup消费的数据都是一样的。
可以把多个consumer线程划分为一个组,组里面所有成员共同消费一个topic的数据,组员之间不能重复消费。
(在下面代码配置文件中,可以设置groupid和读取的位置)
05.zookeeper
依赖集群保存meta信息(每次读取到哪的信息)。
2、kafka生产数据时的分组策略
默认是defaultpartition utils.abs(key.hashcode) % numpartitions
上文中的key是producer在发送数据时传入的,produer.send(keyedmessage(topic,mypartitionkey,messagecontent))
3、kafka如何保证数据的完全生产
ack机制:broker表示发来的数据已确认接收无误,表示数据已经保存到磁盘。
0:不等待broker返回确认消息
1:等待topic中某个partition leader保存成功的状态反馈
-1:等待topic中某个partition 所有副本都保存成功的状态反馈
4、broker如何保存数据
在理论环境下,broker按照顺序读写的机制,可以每秒保存600m的数据。主要通过pagecache机制,尽可能的利用当前物理机器上的空闲内存来做缓存。
当前topic所属的broker,必定有一个该topic的partition,partition是一个磁盘目录。partition的目录中有多个segment组合(index,log)
5、partition如何分布在不同的broker上
int i = 0
list{kafka01,kafka02,kafka03}
for(int i=0;i<5;i++){
brindex = i%broker;
hostname = list.get(brindex)
}
6、consumergroup的组员和partition之间如何做负载均衡
最好是一一对应,一个partition对应一个consumer。
如果consumer的数量过多,必然有空闲的consumer。
算法:
假如topic1,具有如下partitions: p0,p1,p2,p3
加入group中,有如下consumer: c1,c2
首先根据partition索引号对partitions排序: p0,p1,p2,p3
根据consumer.id排序: c0,c1
计算倍数: m = [p0,p1,p2,p3].size / [c0,c1].size,本例值m=2(向上取整)
然后依次分配partitions: c0 = [p0,p1],c1=[p2,p3],即ci = [p(i * m),p((i + 1) * m -1)]
7、如何保证kafka消费者消费数据是全局有序的
伪命题
如果要全局有序的,必须保证生产有序,存储有序,消费有序。
由于生产可以做集群,存储可以分片,消费可以设置为一个consumergroup,要保证全局有序,就需要保证每个环节都有序。
只有一个可能,就是一个生产者,一个partition,一个消费者。这种场景和大数据应用场景相悖。
8.kafka生产数据
9.kafka消费数据(低阶)
10.kafka和zookeeper使用javaapi能够拉取到数据(高阶消费)
properties配置文件
kafka配置文件(注意groupid)
然后在spring配置文件中import kafka的配置文件
java接收: