0
0

kafka安装及入门

kafka

1)kafka介绍

Kafka 是一个分布式流媒体平台,类似于消息队列或企业消息传递系统。kafka官网：http://kafka.apache.org/

2)kafka概述

消息中间件对比
特性ActiveMQRabbitMQRocketMQKafka开发语言javaerlangjavascala单机吞吐量万级万级10万级100万级时效性msusmsms级以内可用性高（主从）高（主从）非常高（分布式）非常高（分布式）功能特性成熟的产品、较全的文档、各种协议支持好并发能力强、性能好、延迟低MQ功能比较完善，扩展性佳只支持主要的MQ功能，主要应用于大数据领域
消息中间件对比-选择建议
消息中间件****建议Kafka追求高吞吐量，适合产生大量数据的互联网服务的数据收集业务RocketMQ可靠性要求很高的金融互联网领域,稳定性高，经历了多次阿里双11考验RabbitMQ性能较好，社区活跃度高，数据量没有那么大，优先选择功能比较完备的RabbitMQ
Kafka 基础架构

image-20220927112050594

image-20210525181028436

kafka介绍-名词解释

image-20210525181100793

  • producer：发布消息的对象称之为主题生产者（Kafka topic producer）
  • partition：分区，每个主题可以创建多个分区，每个分区都由一系列有序和不可变的消息组成
  • topic：Kafka将消息分门别类，每一类的消息称之为一个主题（Topic）
  • consumer：订阅消息并处理发布的消息的对象称之为主题消费者（consumers）
  • broker：已发布的消息保存在一组服务器中，称之为Kafka集群。集群中的每一个服务器都是一个代理（Broker）。 消费者可以订阅一个或多个主题（topic），并从Broker拉数据，从而消费这些已发布的消息。
  • record：消息，消息队列基础通信单位
  • replica：副本，每个分区都有一个至多个副本存在，它的主要作用是存储保存数据，以日志(Log)对象的形式体现。副本又分为leader副本和follower副本
  • offset：偏移量，每一个消息在日志文件中的位置都对应一个按序递增的偏移量，你可以理解为类似数组的存储形式

3)kafka安装配置

Kafka对于zookeeper是强依赖，保存kafka相关的节点数据，所以安装Kafka之前必须先安装zookeeper

docker安装
  • Docker安装zookeeper

下载镜像：

docker pull zookeeper:3.4.14

创建容器

docker run -d --name zookeeper -p 2181:2181 zookeeper:3.4.14
  • Docker安装kafka

下载镜像：

docker pull wurstmeister/kafka:2.12-2.3.1

创建容器

docker run -d --name kafka \
--env KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=192.168.200.130 \
--env KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=192.168.200.130:2181 \
--env KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://192.168.200.130:9092 \
--env KAFKA_LISTENERS=PLAINTEXT://0.0.0.0:9092 \
--env KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx256M -Xms256M"\
--net=host wurstmeister/kafka:2.12-2.3.1
传统安装
Zookeeper安装教程

​ 官网下载地址：https://link.csdn.net/?target=https%3A%2F%2Farchive.apache.org%2Fdist%2Fzookeeper%2F

安装步骤
1、打开官网下载对应版本，复制到服务器文件夹中

    2、使用tar -zxvf 命令解压安装包 [root@VM-4-3-centos conf]# tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz

    3、使用cd 命令进入解压后的目录，进入conf文件夹，使用mv命令修改zoo-sample.cfg文件名为zoo.cfg，简化文件名称。

    4、使用vim 命令进入zoo.cfg 修改Zookeeper数据存储地址，默认地址为Linux临时文件目录，在安装目录下新建zkData文件夹，地址切换为zkData地址，修改后保存并退出。

image-20220923090043549

5、进入bin目录下使用 ./zkServer.sh start 启动服务 ，启动完成后使用 jps 命令查看Java进程是否启动成功，未安装的话使用yum install -y java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64 命令进行安装

image-20220923090139659

6、启动完服务端可使用命令 ./zkCli.sh 启动Zookeeper客户端进行访问，使用 quit 命令可退出Zookeeper客户端

​ 7、Zookeeper conf参数详解 ：

​ tickTime = 2000 ：通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒

​ initLimit = 10 ：LF初始通信时限

​ syncLimit = 5 ：LF同步通信时限

​ dataDir：保存Zookeeper中的数据

​ clientPort = 2181：客户端连接端口，通常不做修改

zookeeper集群配置

​

** 2.1.1** 集群规划
masterslave0slave1zookeeperzookeeperzookeeperkafkakafkakafka123
​ 1、在Zookeeper数据存储地址文件夹中使用 vim myid 新建一个myid文件（切记必须为myid文件名），然后在里面输入一个数字（切记该数字在集群中必须唯一不可重复）然后保存并退出。

image-20220930144550433

​ 2、如有集群服务器便将该安装文件夹分发到其它服务器下，然后修改该文件myid（数值不可重复，切记）

​ 3、在配置文件中末尾增加如下配置（根据自身情况）

​ 4、配置说明

​ image-20220930144850662

​ 5、配置完成后启动bin目录下的zkServer.sh 服务，切记，集群服务必须启动半数以上服务才能启动成功，可使用zkServier.sh status 查看当前Zookeeper状态

​ 6.查看zookeeper启动状态，脚本

#!/bin/bashforiin master slave0 slave1;do#statementsecho"------------------$i----------------------"ssh$i"source /etc/profile;jps $@ | grep -v Jps"done

image-20220927111815148

Kafka安装教程

​ 官网下载地址：Apache Kafka

​ Kafka3.0.0版本不再支持Java8，Kafka2.8.0可替换不使用ZooKeeper：

安装步骤
1、打开官网下载所需要的版本，复制到服务器文件夹中

​ 2、使用 tar -zxvf 解压下载的安装包 [root@VM-4-3-centos kafka]# tar -zxvf kafka_2.13-2.8.1.tgz

​ 3、使用cd 命令进入Kafka config配置文件夹

​ 4、使用vim 命令进入server.properties文件，修改配置参数broker.id=0 ，该数值在集群服务中为唯一，不允许重复

​ image-20220923090332356

5、往下翻，找到配置参数log.dirs=/tmp/kafka-logs，改参数地址为存储Kafka数据地址，默认地址为Linux临时目录，会不定时回收，请修改地址

image-20220923090431292

6、往下翻，找到配置参数zookeeper.connect=localhost:2181，该配置参数为zookeepe集群的地址，可以是多个，多个之间用逗号分割，一般端口都为2181；master:2181,slave0:2181,slave1:2181。完成后使用:wq命令保存退出

image-20220923091020374

7、配置Kafka环境变量，使用cd命令进入根目录，使用vim ./etc/profile 文件配置Kafkal路径并保存退出 后面的路径为kafka的文件夹地址

export KAFKA_HOME=/opt/kafka_2.12-3.2.3

export PATH=

    P
   
   
    A
   
   
    T
   
   
    H
   
   
    :
   
  
  
   PATH:
  
 
PATH:KAFKA_HOME/bin

image-20220923090905559

8、使用./kafka-server-start.sh -daemon …/config/server.properties 启动Kafka服务，切记，启动Kafka服务前必须启动Zookeeper服务。然后使用jps命令查看状态是否启动

image-20220923091100474

kafka集群配置

（1）先启动 Zookeeper 集群，然后启动 Kafka。

启动脚本

#!/bin/bashcase$1in"start"){foriin master slave0 slave1
    doecho  ------------- zookeeper $i 启动 ------------
        ssh$i"/software/apache-zookeeper-3.6.3-bin/bin/zkServer.sh start"done};;"stop"){foriin master slave0 slave1
    doecho  ------------- zookeeper $i 停止 ------------
        ssh$i"/software/apache-zookeeper-3.6.3-bin/bin/zkServer.sh stop"done};;"status"){foriin master slave0 slave1
    doecho  ------------- zookeeper $i 状态 ------------
        ssh$i"/software/apache-zookeeper-3.6.3-bin/bin/zkServer.sh status"done};;esac

（2）依次在 master、slave0、slave1节点上启动 Kafka。

​ 使用./kafka-server-start.sh -daemon …/config/server.properties 启动Kafka服务

(3)查看启动状态

image-20220927111848120

Zookeeper关闭前必须先关闭Kafka，否则将无法再关闭Kafka（当然可以强制杀死）

如果不是本地访问，需要修改kafka配置文件

问题：

在服务器本地可以使用命令行参数连接并且进行发布订阅操作，但是使用spring boot连接服务器则不行，会有如下错误：
Connection to node 1 (localhost/127.0.0.1:9092) could not be established. Broker may not be available

这个问题需要我们修改下kafka的配置文件，添加一个对外暴露的ip地址，供我们连接使用。
修改server.properties的两行默认配置，即可通过外网连接服务器Kafka，问题解决：

# 允许外部端口连接                                            
listeners=PLAINTEXT://0.0.0.0:9092  
# 外部代理地址                                                
advertised.listeners=PLAINTEXT://192.168.64.12:9092

4)kafka入门

image-20210525181412230

  • 生产者发送消息，多个消费者只能有一个消费者接收到消息
  • 生产者发送消息，多个消费者都可以接收到消息

（1）创建kafka-demo项目，导入依赖

<dependency><groupId>org.springframework.kafka</groupId><artifactId>spring-kafka</artifactId></dependency>

（2）配置文件

kafka:#kafka的服务地址bootstrap-servers: 192.168.20.83:9092producer:# producer 生产者retries:0# 重试次数acks:1# 应答级别:多少个分区副本备份完成时向生产者发送ack确认(可选0、1、all/-1)batch-size:16384# 批量大小buffer-memory:33554432# 生产端缓冲区大小key-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
      value-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
    consumer:# consumer消费者group-id: rcgroup # 默认的消费组IDenable-auto-commit:true# 是否自动提交offsetauto-commit-interval:100# 提交offset延时(接收到消息后多久提交offset)# 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: latest
      key-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
      value-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer

（2）生产者发送消息

importorg.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;importorg.apache.kafka.clients.producer.ProducerConfig;importorg.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;importjava.util.Properties;@TestpublicvoidkafkaTest(){String topic ="Rc-topic";String msg ="发送了一条消息";ListenableFuture<SendResult<String,String>> send = kafkaTemplate.send(topic, msg);System.out.println(send);}}

（3）消费者接收消息

@ComponentpublicclassMessageListener{@KafkaListener(topics ={"Rc-topic"},groupId ="rcGroup")publicvoidlistener(ConsumerRecord<String,String>record){//获取消息String message =record.value();//消息偏移量long offset =record.offset();System.out.println("读取的消息："+message+"\n当前偏移量："+offset);}}

（4）发送成功

image-20220923101755336

总结

  • 生产者发送消息，多个消费者订阅同一个主题，只能有一个消费者收到消息（一对一）
  • 生产者发送消息，多个消费者订阅同一个主题，所有消费者都能收到消息（一对多）

5)kafka高可用设计

5.1)集群

image-20210530223101568

  • Kafka 的服务器端由被称为 Broker 的服务进程构成，即一个 Kafka 集群由多个 Broker 组成
  • 这样如果集群中某一台机器宕机，其他机器上的 Broker 也依然能够对外提供服务。这其实就是 Kafka 提供高可用的手段之一

5.2)备份机制(Replication）

image-20210530223218580

Kafka 中消息的备份又叫做 副本（Replica）

Kafka 定义了两类副本：

  • 领导者副本（Leader Replica）
  • 追随者副本（Follower Replica）

同步方式

image-20210530223316815

ISR（in-sync replica）需要同步复制保存的follower

如果leader失效后，需要选出新的leader，选举的原则如下：

第一：选举时优先从ISR中选定，因为这个列表中follower的数据是与leader同步的

第二：如果ISR列表中的follower都不行了，就只能从其他follower中选取

极端情况，就是所有副本都失效了，这时有两种方案

第一：等待ISR中的一个活过来，选为Leader，数据可靠，但活过来的时间不确定

第二：选择第一个活过来的Replication，不一定是ISR中的，选为leader，以最快速度恢复可用性，但数据不一定完整

6)kafka生产者详解

6.1)发送类型

  • 同步发送使用send()方法发送，它会返回一个Future对象，调用get()方法进行等待，就可以知道消息是否发送成功
RecordMetadata recordMetadata = producer.send(kvProducerRecord).get();System.out.println(recordMetadata.offset());
  • 异步发送调用send()方法，并指定一个回调函数，服务器在返回响应时调用函数
//异步消息发送
producer.send(kvProducerRecord,newCallback(){@OverridepublicvoidonCompletion(RecordMetadata recordMetadata,Exception e){if(e !=null){System.out.println("记录异常信息到日志表中");}System.out.println(recordMetadata.offset());}});

6.2)参数详解

  • ack

image-20210530224302935

代码的配置方式：

//ack配置  消息确认机制
prop.put(ProducerConfig.ACKS_CONFIG,"all");

参数的选择说明

ACK应答级别:

image-20220927112749097
确认机制****说明acks=0生产者在成功写入消息之前不会等待任何来自服务器的响应,消息有丢失的风险，但是速度最快acks=1（默认值）只要集群首领节点收到消息，生产者就会收到一个来自服务器的成功响应acks=all只有当所有参与赋值的节点全部收到消息时，生产者才会收到一个来自服务器的成功响应
可靠性总结：

*acks=0***，生产者发送过来数据就不管了，可靠性差，效率高；

*acks=1***，生产者发送过来数据Leader应答，可靠性中等，效率中等；

*acks=-1***，生产者发送过来数据Leader和ISR队列里面所有Follwer应答，可靠性高，效率低；

*在生产环境中，acks=0很少使用；acks=1，一般用于传输普通日志，允许丢个别数据；acks=-1***，一般用于传输和钱相关的数据，

对可靠性要求比较高的场景。

  • retries

image-20210530224406689

生产者从服务器收到的错误有可能是临时性错误，在这种情况下，retries参数的值决定了生产者可以重发消息的次数，如果达到这个次数，生产者会放弃重试返回错误，默认情况下，生产者会在每次重试之间等待100ms

代码中配置方式：

//重试次数
prop.put(ProducerConfig.RETRIES_CONFIG,10);
  • 消息压缩

默认情况下， 消息发送时不会被压缩。

代码中配置方式：

//数据压缩
prop.put(ProducerConfig.COMPRESSION_TYPE_CONFIG,"lz4");

压缩算法****说明snappy占用较少的 CPU， 却能提供较好的性能和相当可观的压缩比， 如果看重性能和网络带宽，建议采用lz4占用较少的 CPU， 压缩和解压缩速度较快，压缩比也很客观gzip占用较多的 CPU，但会提供更高的压缩比，网络带宽有限，可以使用这种算法
使用压缩可以降低网络传输开销和存储开销，而这往往是向 Kafka 发送消息的瓶颈所在。

7)kafka消费者详解

7.1)消费者组

image-20210530224706747

  • 消费者组（Consumer Group） ：指的就是由一个或多个消费者组成的群体
  • 一个发布在Topic上消息被分发给此消费者组中的一个消费者- 所有的消费者都在一个组中，那么这就变成了queue模型- 所有的消费者都在不同的组中，那么就完全变成了发布-订阅模型

7.2)消息有序性

应用场景：

  • 即时消息中的单对单聊天和群聊，保证发送方消息发送顺序与接收方的顺序一致
  • 充值转账两个渠道在同一个时间进行余额变更，短信通知必须要有顺序

image-20210530224903891

topic分区中消息只能由消费者组中的唯一一个消费者处理，所以消息肯定是按照先后顺序进行处理的。但是它也仅仅是保证Topic的一个分区顺序处理，不能保证跨分区的消息先后处理顺序。 所以，如果你想要顺序的处理Topic的所有消息，那就只提供一个分区。

7.3)提交和偏移量

kafka不会像其他JMS队列那样需要得到消费者的确认，消费者可以使用kafka来追踪消息在分区的位置（偏移量）

消费者会往一个叫做_consumer_offset的特殊主题发送消息，消息里包含了每个分区的偏移量。如果消费者发生崩溃或有新的消费者加入群组，就会触发再均衡

image-20210530225021266

正常的情况

image-20210530224959350

如果消费者2挂掉以后，会发生再均衡，消费者2负责的分区会被其他消费者进行消费

再均衡后不可避免会出现一些问题

问题一：

image-20210530225215337

如果提交偏移量小于客户端处理的最后一个消息的偏移量，那么处于两个偏移量之间的消息就会被重复处理。

问题二：

image-20210530225239897

如果提交的偏移量大于客户端的最后一个消息的偏移量，那么处于两个偏移量之间的消息将会丢失。

如果想要解决这些问题，还要知道目前kafka提交偏移量的方式：

提交偏移量的方式有两种，分别是自动提交偏移量和手动提交

  • 自动提交偏移量

当enable.auto.commit被设置为true，提交方式就是让消费者自动提交偏移量，每隔5秒消费者会自动把从poll()方法接收的最大偏移量提交上去

  • 手动提交 ，当enable.auto.commit被设置为false可以有以下三种提交方式- 提交当前偏移量（同步提交）- 异步提交- 同步和异步组合提交

1.提交当前偏移量（同步提交）

把

enable.auto.commit

设置为false,让应用程序决定何时提交偏移量。使用commitSync()提交偏移量，commitSync()将会提交poll返回的最新的偏移量，所以在处理完所有记录后要确保调用了commitSync()方法。否则还是会有消息丢失的风险。

只要没有发生不可恢复的错误，commitSync()方法会一直尝试直至提交成功，如果提交失败也可以记录到错误日志里。

while(true){ConsumerRecords<String,String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));for(ConsumerRecord<String,String>record: records){System.out.println(record.value());System.out.println(record.key());try{
            consumer.commitSync();//同步提交当前最新的偏移量}catch(CommitFailedException e){System.out.println("记录提交失败的异常："+e);}}}

2.异步提交

手动提交有一个缺点，那就是当发起提交调用时应用会阻塞。当然我们可以减少手动提交的频率，但这个会增加消息重复的概率（和自动提交一样）。另外一个解决办法是，使用异步提交的API。

while(true){ConsumerRecords<String,String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));for(ConsumerRecord<String,String>record: records){System.out.println(record.value());System.out.println(record.key());}
    consumer.commitAsync(newOffsetCommitCallback(){@OverridepublicvoidonComplete(Map<TopicPartition,OffsetAndMetadata> map,Exception e){if(e!=null){System.out.println("记录错误的提交偏移量："+ map+",异常信息"+e);}}});}

3.同步和异步组合提交

异步提交也有个缺点，那就是如果服务器返回提交失败，异步提交不会进行重试。相比较起来，同步提交会进行重试直到成功或者最后抛出异常给应用。异步提交没有实现重试是因为，如果同时存在多个异步提交，进行重试可能会导致位移覆盖。

举个例子，假如我们发起了一个异步提交commitA，此时的提交位移为2000，随后又发起了一个异步提交commitB且位移为3000；commitA提交失败但commitB提交成功，此时commitA进行重试并成功的话，会将实际上将已经提交的位移从3000回滚到2000，导致消息重复消费。

try{while(true){ConsumerRecords<String,String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));for(ConsumerRecord<String,String>record: records){System.out.println(record.value());System.out.println(record.key());}
        consumer.commitAsync();}}catch(Exception e){+
    e.printStackTrace();System.out.println("记录错误信息："+e);}finally{try{
        consumer.commitSync();}finally{
        consumer.close();}}

8)幂等性

8.1幂等性原理

幂等性就是指Producer不论向Broker发送多少次重复数据，Broker端都只会持久化一条，保证了不重复。

**精确一次（Exactly Once）= 幂等性 + 至少一次（ ack=-1 +**分区副本数>=2 + ISR最小副本数量>=2） 。

重复数据的判断标准：具有<PID, Partition, SeqNumber>相同主键的消息提交时，Broker只会持久化一条。其

中PID是Kafka每次重启都会分配一个新的；Partition 表示分区号；Sequence Number是单调自增的。

所以幂等性只能保证的是在单分区单会话内不重复

8.2）如何使用幂等性

开启参数 enable.idempotence 默认为 true，false 关闭。

9)springboot集成kafka

9.1)入门

1.导入spring-kafka依赖信息

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- kafkfa --><dependency><groupId>org.springframework.kafka</groupId><artifactId>spring-kafka</artifactId><exclusions><exclusion><groupId>org.apache.kafka</groupId><artifactId>kafka-clients</artifactId></exclusion></exclusions></dependency><dependency><groupId>org.apache.kafka</groupId><artifactId>kafka-clients</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId></dependency></dependencies>

2.在resources下创建文件application.yml

server:port:9991spring:application:name: kafka-demo
  kafka:bootstrap-servers: 192.168.200.130:9092producer:retries:10key-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
      value-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
    consumer:group-id: ${spring.application.name}-test
      key-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
      value-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer

3.消息生产者

importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.kafka.core.KafkaTemplate;importorg.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestControllerpublicclassHelloController{@AutowiredprivateKafkaTemplate<String,String> kafkaTemplate;@GetMapping("/hello")publicStringhello(){
        kafkaTemplate.send("rc-topic","任晨测试");return"ok";}}

4.消息消费者

importorg.springframework.kafka.annotation.KafkaListener;importorg.springframework.stereotype.Component;importorg.springframework.util.StringUtils;@ComponentpublicclassHelloListener{@KafkaListener(topics ="rc-topic")publicvoidonMessage(String message){if(!StringUtils.isEmpty(message)){System.out.println(message);}}}

9.2)传递消息为对象

目前springboot整合后的kafka，因为序列化器是StringSerializer，这个时候如果需要传递对象可以有两种方式

方式一：可以自定义序列化器，对象类型众多，这种方式通用性不强，本章节不介绍

方式二：可以把要传递的对象进行转json字符串，接收消息后再转为对象即可，本项目采用这种方式

  • 发送消息
@GetMapping("/hello")publicStringhello(){User user =newUser();
    user.setUsername("xiaowang");
    user.setAge(18);

    kafkaTemplate.send("user-topic", JSON.toJSONString(user));return"ok";}
  • 接收消息
importcom.alibaba.fastjson.JSON;importcom.rc.kafka.pojo.User;importorg.springframework.kafka.annotation.KafkaListener;importorg.springframework.stereotype.Component;importorg.springframework.util.StringUtils;@ComponentpublicclassHelloListener{@KafkaListener(topics ="user-topic")publicvoidonMessage(String message){if(!StringUtils.isEmpty(message)){User user = JSON.parseObject(message,User.class);System.out.println(user);}}}

2 Kafka Stream

2.1 概述

Kafka Stream是Apache Kafka从0.10版本引入的一个新Feature。它是提供了对存储于Kafka内的数据进行流式处理和分析的功能。

Kafka Stream的特点如下：

  • Kafka Stream提供了一个非常简单而轻量的Library，它可以非常方便地嵌入任意Java应用中，也可以任意方式打包和部署
  • 除了Kafka外，无任何外部依赖
  • 充分利用Kafka分区机制实现水平扩展和顺序性保证
  • 通过可容错的state store实现高效的状态操作（如windowed join和aggregation）
  • 支持正好一次处理语义
  • 提供记录级的处理能力，从而实现毫秒级的低延迟
  • 支持基于事件时间的窗口操作，并且可处理晚到的数据（late arrival of records）
  • 同时提供底层的处理原语Processor（类似于Storm的spout和bolt），以及高层抽象的DSL（类似于Spark的map/group/reduce）

image-20210730201706437

2.2 Kafka Streams的关键概念

  • 源处理器（Source Processor）：源处理器是一个没有任何上游处理器的特殊类型的流处理器。它从一个或多个kafka主题生成输入流。通过消费这些主题的消息并将它们转发到下游处理器。
  • Sink处理器：sink处理器是一个没有下游流处理器的特殊类型的流处理器。它接收上游流处理器的消息发送到一个指定的Kafka主题。

image-20210731090727323

2.3 KStream

（1）数据结构类似于map,如下图，key-value键值对

image-20210731090746415

（2）KStream

image-20210730201817959

KStream数据流（data stream），即是一段顺序的，可以无限长，不断更新的数据集。
数据流中比较常记录的是事件，这些事件可以是一次鼠标点击（click），一次交易，或是传感器记录的位置数据。

KStream负责抽象的，就是数据流。与Kafka自身topic中的数据一样，类似日志，每一次操作都是向其中插入（insert）新数据。

为了说明这一点，让我们想象一下以下两个数据记录正在发送到流中：

（“ alice”，1）->（“” alice“，3）

如果您的流处理应用是要总结每个用户的价值，它将返回

4

了

alice

。为什么？因为第二条数据记录将不被视为先前记录的更新。（insert）新数据

2.4 SpringBoot集成Kafka Stream 入门案例编写-求单词个数

（1）需求分析，求单词个数（word count）

​ 消息的内容：hello kafka hello rc

​ 结果：hello(2)

​ kafka(1)

​ rc(1)

（2）引入依赖

    <dependency>
        <groupId>org.apache.kafka</groupId>
        <artifactId>kafka-streams</artifactId>
    </dependency>

（3）自定配置参数

importlombok.Getter;importlombok.Setter;importorg.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;importorg.apache.kafka.common.serialization.Serdes;importorg.apache.kafka.streams.StreamsConfig;importorg.apache.kafka.streams.Topology;importorg.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importorg.springframework.kafka.annotation.EnableKafkaStreams;importorg.springframework.kafka.annotation.KafkaStreamsDefaultConfiguration;importorg.springframework.kafka.config.KafkaStreamsConfiguration;importjava.util.HashMap;importjava.util.Map;/**
 * 通过重新注册KafkaStreamsConfiguration对象，设置自定配置参数
 */@Setter@Getter@Configuration@EnableKafkaStreams@ConfigurationProperties(prefix="kafka")publicclassKafkaStreamConfig{privatestaticfinalint MAX_MESSAGE_SIZE =16*1024*1024;privateString hosts;privateString group;@Bean(name =KafkaStreamsDefaultConfiguration.DEFAULT_STREAMS_CONFIG_BEAN_NAME)publicKafkaStreamsConfigurationdefaultKafkaStreamsConfig(){Map<String,Object> props =newHashMap<>();
        props.put(StreamsConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, hosts);
        props.put(StreamsConfig.APPLICATION_ID_CONFIG,this.getGroup()+"_stream_aid");
        props.put(StreamsConfig.CLIENT_ID_CONFIG,this.getGroup()+"_stream_cid");
        props.put(StreamsConfig.RETRIES_CONFIG,10);
        props.put(StreamsConfig.DEFAULT_KEY_SERDE_CLASS_CONFIG,Serdes.String().getClass());
        props.put(StreamsConfig.DEFAULT_VALUE_SERDE_CLASS_CONFIG,Serdes.String().getClass());returnnewKafkaStreamsConfiguration(props);}}

修改application.yml文件，在最下方添加自定义配置

kafka:hosts: 192.168.200.130:9092group: ${spring.application.name}

(4)新增配置类，创建KStream对象，进行聚合5

importlombok.extern.slf4j.Slf4j;importorg.apache.kafka.streams.KeyValue;importorg.apache.kafka.streams.StreamsBuilder;importorg.apache.kafka.streams.kstream.KStream;importorg.apache.kafka.streams.kstream.TimeWindows;importorg.apache.kafka.streams.kstream.ValueMapper;importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importjava.time.Duration;importjava.util.Arrays;@Configuration@Slf4jpublicclassKafkaStreamHelloListener{@BeanpublicKStream<String,String>kStream(StreamsBuilder streamsBuilder){//创建kstream对象，同时指定从那个topic中接收消息KStream<String,String> stream = streamsBuilder.stream("rc-topic-input");
        stream.flatMapValues(newValueMapper<String,Iterable<String>>(){@OverridepublicIterable<String>apply(String value){returnArrays.asList(value.split(" "));}})//根据value进行聚合分组.groupBy((key,value)->value)//聚合计算时间间隔.windowedBy(TimeWindows.of(Duration.ofSeconds(10)))//求单词的个数.count().toStream()//处理后的结果转换为string字符串.map((key,value)->{System.out.println("key:"+key+",value:"+value);returnnewKeyValue<>(key.key().toString(),value.toString());})//发送消息.to("rc-topic-out");return stream;}}

（5） 发送消息到 “rc-topic-input”

@TestpublicvoidkafkaTest()throwsExecutionException,InterruptedException{String topic ="rc-topic-input";String msg ="hello kafka  hello rc";SendResult<String,String> stringStringSendResult = kafkaTemplate.send(topic, msg).get();System.out.println(stringStringSendResult);}

（6）接收消息

packagecn.amarone.listen;importorg.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;importorg.springframework.kafka.annotation.KafkaListener;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassMessageListener{@KafkaListener(topics ={"itcast-topic-out"},groupId ="rcGroup")publicvoidlistener(ConsumerRecord<String,String>record){//获取消息String message =record.value();//消息偏移量long offset =record.offset();System.out.println("读取的消息："+message+"\n当前偏移量："+offset);}}

image-20220923153925939

测试：

.to(“rc-topic-out”);
return stream;
}
}


（5） 发送消息到 “rc-topic-input”

```java
@Test
public void kafkaTest() throws ExecutionException, InterruptedException {

    String topic = "rc-topic-input";
    String msg = "hello kafka  hello rc";
    SendResult<String, String> stringStringSendResult = kafkaTemplate.send(topic, msg).get();
    System.out.println(stringStringSendResult);

}

（6）接收消息

packagecn.amarone.listen;importorg.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;importorg.springframework.kafka.annotation.KafkaListener;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassMessageListener{@KafkaListener(topics ={"itcast-topic-out"},groupId ="rcGroup")publicvoidlistener(ConsumerRecord<String,String>record){//获取消息String message =record.value();//消息偏移量long offset =record.offset();System.out.println("读取的消息："+message+"\n当前偏移量："+offset);}}

[外链图片转存中…(img-ca7Eah8P-1664521091420)]

测试：

​ 启动微服务，正常发送消息，可以正常接收到消息

标签： kafka java 分布式
本文转载自: https://blog.csdn.net/q704013673/article/details/127123852
版权归原作者 你的猪脑我另做他用 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
登录后发布评论

“kafka安装及入门”的评论:

还没有评论
关于作者
...
overfit同步小助手
文章同步
相关阅读

网络安全法-网络运行安全

使用selenium/drissionpage时如何阻止chrome自动跳转http到https

docker desktop 里部署的Open WebUI 管理员密码忘记了的处理方法

在ubuntu20.04中搭建onsite比赛运行环境

利用开源的低代码表单设计器FcDesigner高效管理和渲染复杂表单结构

Kafka学习笔记

【前端】浏览器输入url到页面呈现发生了什么？

文章导航