『互联网架构』kafka集群搭建和使用

之前主要是理论说了kafka的原理，kafka相关的三个比较重要的配置文件server，consumer，Producer的详细配置，以及kafka消息的存储形式，主要是保存在zookeeper上。应该按照之前的文档单实例的kafka都搭建成功了。这次主要说说集群的搭建。

（一）kafka集群的搭建

• 查看主题

cd /opt/kafka_2.12-2.2.1
bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
#__consumer_offsets 记录偏移量的
# test 主题的名称

• 搭建集群

单个节点挂了就挂了，为了让项目高可用必须搭建多节点。在生产环境肯定不能使用单节点肯定是使用多节点。到目前为止，我们都是在一个单节点上运行broker，这并没有什么意思。对于kafka来说，一个单独的broker意味着kafka集群中只有一个接点。要想增加kafka集群中的节点数量，只需要多启动几个broker实例即可。为了有更好的理解，现在我们在一台机器上同时启动三个broker实例，搭建伪分布。其实搭建多台也是一样的。

首先，我们需要建立好其他2个broker的配置文件

cd /opt/kafka_2.12-2.2.1
cp config/server.properties config/server-1.properties
cp config/server.properties config/server-2.properties
配置文件的内容分别如下：

config/server-1.properties

vi config/server-1.properties
broker.id=1
#注释放开
listeners=PLAINTEXT://:9093
log.dir=/tmp/kafka-logs-1

config/server-2.properties:

vi config/server-2.properties
broker.id=2
#注释放开
listeners=PLAINTEXT://:9094
log.dir=/tmp/kafka-logs-2

broker.id属性在kafka集群中必须要是唯一的。我们需要重新指定port和log目录，因为我们是在同一台机器上运行多个实例。如果不进行修改的话，

目前我们已经有一个zookeeper实例和一个broker实例在运行了，现在我们只需要在启动2个broker实例。

cd /opt/kafka_2.12-2.2.1
bin/kafka-server-start.sh config/server-1.properties &

cd /opt/kafka_2.12-2.2.1
bin/kafka-server-start.sh config/server-2.properties &

• 创建单分区主题：备份因子设置为3，因为有3个节点的集群，不允许设置大概3的。

 bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 3 --partitions 1 --topic my-replicated-topic

查看集群的主题

bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181

现在已经有了集群，并且创建了一个3个备份因子的topic，但是到底是哪一个broker在为这个topic提供服务呢(因为我们只有一个分区，所以肯定同时只有一个broker在处理这个topic)？

bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic my-replicated-topic

Topic： 主题的名称
PartitionCount： 因为创建的时候就创建了一个分区，目前显示1
ReplicationFactor： 备份因子是3个
Partition：分区在这个主题的编号
Leader：编号为1的broker.id，这个主题对外提供读写的节点的是编号为1的节点。
Replicas：副本编号1，2，0
Isr：已经同步的副本1，2，0

• 删除一个Leader节点查看描述

#通过配置文件找到对应的进程id
 ps -ef | grep server-1.pro 

kill -9 3221
#剩余2个kafka
jps

#删除了broker.id=1
 bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic my-replicated-topic  

删除了broker.id=1的节点，剩余2个节点0和2，进行选举leader。目前的leader变成了2，副本还是3个，活着已同步的节点没有1了。

• 创建多分区主题：备份因子设置为2，重新启动broker.id=1，有3个节点的集群，分区设置2。

jps
bin/kafka-server-start.sh config/server-1.properties & 
jps
# 创建新主题
bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 2 --partitions 2 --topic my-test2
# 查看主题列表
bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fmyrE1Rf-1660548389743)(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/11223715-242f9181189bd0e3.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1240)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-U3Ay9BDU-1660548389745)(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/11223715-1cc38e8083c8f0b7.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1240)]

查看主题的情况my-test2，2个分区，2个备份因子。2个分区每个分区有个leader。一定要明白leader是分区的leader，不是节点的leader。

 bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic my-test2

• 单播消费

一条消息只能被某一个消费者消费的模式，类似queue模式，只需让所有消费者在同一个消费组里即可

分别在两个客户端执行如下消费命令，然后往主题里发送消息，结果只有一个客户端能收到消息

 bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --consumer-property group.id=testGroup --topic test

• 多播消费

一条消息能被多个消费者消费的模式，类似publish-subscribe模式费，针对Kafka同一条消息只能被同一个消费组下的某一个消费者消费的特性，要实现多播只要保证这些消费者属于不同的消费组即可。我们再增加一个消费者，该消费者属于testGroup-2消费组，结果两个客户端都能收到消息。如果2个消费者都属于一个消费组，只能有一个收到。

bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --consumer-property group.id=testGroup-2 --topic test

（二）kafka-java客户端调用

• 官方文档

http://kafka.apache.org/documentation/#api

• host文件中加入kafka的host

• 消费者类

package com.idig8.kafka.kafkaDemo;

import java.util.Arrays;
import java.util.Properties;

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.common.TopicPartition;

public class MsgConsumer {
	public static void main(String[] args) {
		Properties props = new Properties();
		props.put("bootstrap.servers", "192.168.80.101:9092");
		// 消费分组名
		props.put("group.id", "testGroup");
		// 是否自动提交offset
		//props.put("enable.auto.commit", "true");
		// 自动提交offset的间隔时间
		//props.put("auto.commit.interval.ms", "1000");
		props.put("enable.auto.commit", "false");
		props.put("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
		props.put("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
		KafkaConsumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<String, String>(props);
		// 消费主题
		consumer.subscribe(Arrays.asList("test"));
		// 消费指定分区
		//consumer.assign(Arrays.asList(new TopicPartition("test", 0)));
		while (true) {
			/*
			 * poll() API 主要是判断consumer是否还活着，只要我们持续调用poll()，消费者就会存活在自己所在的group中，
			 * 并且持续的消费指定partition的消息。底层是这么做的：消费者向server持续发送心跳，如果一个时间段（session.
			 * timeout.ms）consumer挂掉或是不能发送心跳，这个消费者会被认为是挂掉了，
			 * 这个Partition也会被重新分配给其他consumer
			 */
			ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(1000);
			for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {
				System.out.printf("offset = %d, key = %s, value = %s%n", record.offset(), record.key(), record.value());
			}
			
			if (records.count() > 0) { 
				// 提交offset 
				consumer.commitSync(); 
			}
			 
		}
	}
}

• 生产者，分为同步和异步两种方式

package com.idig8.kafka.kafkaDemo;

import java.util.Properties;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

import org.apache.kafka.clients.producer.Callback;
import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.Producer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;
import org.apache.kafka.clients.producer.RecordMetadata;

public class MsgProducer {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		Properties props = new Properties();
		props.put("bootstrap.servers", "192.168.80.101:9092,192.168.80.101:9093");
		props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
		props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");

		Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<String, String>(props);
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			//同步方式发送消息
			ProducerRecord<String, String> producerRecord = new ProducerRecord<String, String>("test", 0, Integer.toString(i), Integer.toString(i));
			/*Future<RecordMetadata> result = producer.send(producerRecord);
			//等待消息发送成功的同步阻塞方法
			RecordMetadata metadata = result.get();
			System.out.println("同步方式发送消息结果：" + "topic-" + metadata.topic() + "|partition-"
			        + metadata.partition() + "|offset-" + metadata.offset());*/

			//异步方式发送消息
			producer.send(producerRecord, new Callback() {

				public void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {
					if (exception != null) {
						System.err.println("发送消息失败：" + exception.getStackTrace());
					}
					if (metadata != null) {
						System.out.println("异步方式发送消息结果：" + "topic-" + metadata.topic() + "|partition-"
						        + metadata.partition() + "|offset-" + metadata.offset());
					}
				}
			});
		}

		producer.close();
	}
}

• pom文件

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<groupId>com.tuling.kafka</groupId>
	<artifactId>kafkaDemo</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>

	<name>kafkaDemo</name>
	<url>http://maven.apache.org</url>

	<properties>
		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.kafka</groupId>
			<artifactId>kafka-clients</artifactId>
			<version>2.3.0</version>
		</dependency>
		<!-- 由于新版的客户端没有引入日志框架实现的依赖，所以我们要自己引入 -->
		<dependency>
			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
			<artifactId>logback-core</artifactId>
			<version>1.1.3</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
			<artifactId>logback-classic</artifactId>
			<version>1.1.1</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>junit</groupId>
			<artifactId>junit</artifactId>
			<version>3.8.1</version>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
	</dependencies>
</project>

（三）kafka的选举一个图足够了

PS：kafka消息不会丢失，只会定期删除。java源码不太负责，直接看官网的api就可以了。消费的方式是通过偏移量来进行的。