Kafka-Topic&Partition

Kafka主题与分区

主题与分区

topic & partition，是Kafka两个核心的概念，也是Kafka的基本组织单元。 主题作为消息的归类，可以再细分为一个或多个分区，分区也可以看作对消息的二次归类。 分区的划分为kafka提供了可伸缩性、水平扩展性、容错性等优势。 分区可以有一个至多个副本，每个副本对应一个日志文件，每个日志文件对应一至多个日志分段（LogSegment），每个日志分段还可以细分为索引文件、日志存储文件和快照文件等

主题的管理

主题的管理

• 创建主题
• 查看主题信息
• 修改主题
• 删除主题

上述操作可以采用Kafka提供的kafka-topics.sh脚本来完成，也可以采用Kafka提供的AdminClient来完成。 该脚本位于¥KAFKA_HOME/bin目录下

创建主题

创建主题的命令格式如下：

kafka-topics.sh --bootstrap-server <server:port>\--create--topic<topic>\--partitions<numPartitions>\
    --replication-factor <replicationFactor>

创建一个分区数为4、副本因子为2的主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create--topic topic-create \--partitions4\
    --replication-factor 2

创建一个分区数为4、副本因子为2的主题，并且指定主题的配置信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create--topic topic-create \--partitions4\
    --replication-factor 2\--configmax.message.bytes=128000

通过describe指令来查看分区副本的分配细节

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --describe--topic topic-create

使用replica-assignment参数手动指定分区副本的分配方案

使用这种方式根据分区号的数值大小按照从小到大的顺序进行排列

例如：0:1:2,0:1:2,0:1:2,0:1:2

• 分区与分区之间用逗号分隔
• 分区与副本之间用冒号分隔

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create--topic topic-create-same \
    --replica-assignment 0:1:2,0:1:2,0:1:2,0:1:2

注意：

• 同一个分区内的副本不能有重复，比如0:0，1:1这样，就会报出AdminCommandFailedException异常
• 分区之间所指定的副本数不同，比如0:0，1:1这样，就会报出AdminOperationException异常

主题命名规范

• 主题名称只能包含ASCII字母、数字、点、减号和下划线
• 主题名称长度不能超过249个字符
• 主题名称不能以点开头
• 不能以__开头，这是Kafka内部使用的主题前缀
• 不能包含空格、单引号、双引号、逗号、分号、冒号和NULL字符
• 主题名称应该全部小写，因为Kafka在区分主题名称时是不区分大小写的
• 主题名称不能与Kafka保留的名称冲突，比如__consumer_offsets
• 主题名称不能与已经存在的消费者组名称冲突
• 主题名称不能与已经存在的主题名称冲突

查看主题信息

通过list指令来查看当前Kafka集群中所有可用的主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --list

通过describe指令来查看主题的详细信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --describe--topic topic-create

修改主题

当主题被创建之后，依然允许我们对其做一定的修改，比如修改分区数、修改副本因子、修改配置等。 通过alter指令来修改主题的配置信息

# 修改主题的最大消息字节数，配置值从10000修改为20000

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter--topic topic-config \--configmax.message.bytes=20000

通过alter指令来修改主题的分区数

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter--topic topic-create \--partitions6

删除主题

通过delete指令来删除主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--delete--topic topic-delete

通过delete-config参数来删除之前设置的配置信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter--topic topic-config \
    --delete-config max.message.bytes

手动删除主题

• 主题中的元数据存储在Zookeeper中的/brokers/topics和/config/topics路径下
• 主题中的消息数据存储在log.dir或log.dirs配置的路径下，只需要手动删除这些地方的数据即可。

配置管理

kafka-configs.sh脚本用于管理Kafka的配置信息，该脚本位于$KAFKA_HOME/bin目录下 主要包含变更配置alter和查看配置describe两个指令

# 变更主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --entity-type topics --entity-name topic-config \
    --add-config max.message.bytes=128000# 添加主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --entity-type topics --entity-name topic-config \
    --add-config max.message.bytes=128000# 查看主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--describe --entity-type topics --entity-name topic-config    

KafkaAdminClient

KafkaAdminClient是Kafka提供的一个管理客户端，用于管理Kafka集群中的资源，比如主题、分区、消费者组等。

TopicCommand基本使用

使用KafkaAdminClient来完成TopicCommand的基本操作

查看主题信息

publicclass demo{publicstaticvoiddescribeTopic(){String[] options =newString[]{"--bootstrap-server localhost:9092","--describe","--topic","topic-create"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}}

创建主题

publicclass demo{publicstaticvoidcreateTopic(){String[] options =newString[]{"--bootstrap-server localhost:9092","--create","--replication-factor","1","--partitions","1","--topic","topic-create-api"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}}

查看所有可用主题

publicclass demo{publicstaticvoidlistTopic(){String[] options =newString[]{"--bootstrap-server localhost:9092","--list"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}}

KafkaAdminClient基本使用

KafkaAdminClient可以用来管理broker、配置和ACL（Access Control List），以及管理主题、分区和消费者组等。 KafkaAdminClient继承了org.apache.kafka.clients.admin.AdminClient，提供了一系列的API来管理Kafka集群中的资源。

AdminClient常见的方法

• createTopics：创建主题- CreateTopicsResult createTopics(Collection newTopics)
• deleteTopics：删除主题- DeleteTopicsResult deleteTopics(Collection topics)
• listTopics：列出所有可用的主题- ListTopicsResult listTopics()
• describeTopics：查看主题的详细信息- DescribeTopicsResult describeTopics(Collection topicNames)
• describeCluster：查看集群的详细信息- DescribeClusterResult describeCluster()
• describeConfigs：查看配置的详细信息- DescribeConfigsResult describeConfigs(Collection resources)
• alterConfigs：修改配置信息- AlterConfigsResult alterConfigs(Map<ConfigResource, Config> configs)
• describeConsumerGroups：查看消费者组的详细信息- DescribeConsumerGroupsResult describeConsumerGroups(Collection groupIds)
• listConsumerGroups：列出所有可用的消费者组- ListConsumerGroupsResult listConsumerGroups()
• createPartitions：创建分区- CreatePartitionsResult createPartitions(Map<String, NewPartitions> newPartitions)

使用KafkaAdminClient创建主题

publicclassKafkaAdminClientCreateTopic{/**
     * 使用AdminClient创建Topic
     *
     * 创建完成之后使用如下脚本进行检查
     * 进入KAFKA_HOME/bin
     * 执行 ./kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --list
     */publicstaticvoidcreateTopic(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);NewTopic newTopic =newNewTopic("topic-create-api",1,(short)1);// 创建主题的方法内部是通过发送CreateTopicRequest请求来完成的CreateTopicsResult result = adminClient.createTopics(Arrays.asList(newTopic));try{
            result.all().get();}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){createTopic();}}

使用KafkaAdminClient查看主题信息

publicclassKafkaAdminClientDescribeTopic{/**
     * 使用AdminClient查看Topic信息
     */publicstaticvoiddescribeTopic(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);DescribeTopicsResult result = adminClient.describeTopics(Arrays.asList("topic-create-api"));try{Map<String,TopicDescription> map = result.all().get();for(Map.Entry<String,TopicDescription> entry : map.entrySet()){System.out.println(entry.getKey()+" : "+ entry.getValue());}}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){describeTopic();}}

使用KafkaAdminClient查看所有可用的主题

publicclassKafkaAdminClientListTopic{/**
     * 使用AdminClient查看所有可用的Topic
     */publicstaticvoidlistTopic(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);ListTopicsResult result = adminClient.listTopics();try{Set<String> set = result.names().get();for(String s : set){System.out.println(s);}}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){listTopic();}}

使用KafkaAdminClient创建分区

publicclassKafkaAdminClientCreatePartition{/**
     * 使用AdminClient创建分区
     */publicstaticvoidcreatePartition(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);Map<String,NewPartitions> map =newHashMap<>();NewPartitions newPartitions =NewPartitions.increaseTo(2);
        map.put("topic-create-api", newPartitions);CreatePartitionsResult result = adminClient.createPartitions(map);try{
            result.all().get();}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){createPartition();}}

使用KafkaAdminClient删除主题

publicclassKafkaAdminClientDeleteTopic{/**
     * 使用AdminClient删除Topic
     */publicstaticvoiddeleteTopic(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);DeleteTopicsResult result = adminClient.deleteTopics(Arrays.asList("topic-create-api"));try{
            result.all().get();}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){deleteTopic();}}

使用KafkaAdminClient修改主题配置

publicclassKafkaAdminClientAlterTopic{/**
     * 使用AdminClient修改Topic配置
     */publicstaticvoidalterTopic(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);ConfigEntry configEntry =newConfigEntry("max.message.bytes","128000");Config config =newConfig(Arrays.asList(configEntry));Map<ConfigResource,Config> map =newHashMap<>();ConfigResource configResource =newConfigResource(ConfigResource.Type.TOPIC,"topic-create-api");
        map.put(configResource, config);AlterConfigsResult result = adminClient.alterConfigs(map);try{
            result.all().get();}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){alterTopic();}}

使用KafkaAdminClient查看主题配置

publicclassKafkaAdminClientDescribeTopicConfig{/**
     * 使用AdminClient查看Topic配置
     */publicstaticvoiddescribeTopicConfig(){Properties props =newProperties();
        props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"localhost:9092");AdminClient adminClient =AdminClient.create(props);ConfigResource configResource =newConfigResource(ConfigResource.Type.TOPIC,"topic-create-api");DescribeConfigsResult result = adminClient.describeConfigs(Arrays.asList(configResource));try{Map<ConfigResource,Config> map = result.all().get();for(Map.Entry<ConfigResource,Config> entry : map.entrySet()){System.out.println(entry.getKey()+" : "+ entry.getValue());}}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}catch(ExecutionException e){
            e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源
        adminClient.close();}publicstaticvoidmain(String[] args){describeTopicConfig();}}