当我们使用kafka向指定Topic发送消息时,如果该Topic具有多个partition,无论消费者有多少,最终都会保证一个partition内的消息只会被一个Consumer group中的一个Consumer消费,也就是说同一Consumer group中的多个Consumer自动会起到负载均衡的效果。

1、消息构造

下面我们就针对调用kafka API发送消息到Topic时partition的分配策略,分析下其内部具体的源码码实现。

首先看下kafka API中消息体ProducerRecord类的构造函数,可以看到构造消息时可指定该消息要发送的Topic、partition、key、value等关键信息。

    /**
* Creates a record to be sent to a specified topic and partition
*
* @param topic The topic the record will be appended to
* @param partition The partition to which the record should be sent
* @param key The key that will be included in the record
* @param value The record contents
* @param headers The headers that will be included in the record
*/
public ProducerRecord(String topic, Integer partition, K key, V value, Iterable<Header> headers) {
this(topic, partition, null, key, value, headers);
} /**
* Creates a record to be sent to a specified topic and partition
*
* @param topic The topic the record will be appended to
* @param partition The partition to which the record should be sent
* @param key The key that will be included in the record
* @param value The record contents
*/
public ProducerRecord(String topic, Integer partition, K key, V value) {
this(topic, partition, null, key, value, null);
} /**
* Create a record to be sent to Kafka
*
* @param topic The topic the record will be appended to
* @param key The key that will be included in the record
* @param value The record contents
*/
public ProducerRecord(String topic, K key, V value) {
this(topic, null, null, key, value, null);
}

2、分发策略 

在实际使用中,我们一般不会指定消息发送的具体partition,最多只会传入key值,类似下面这种方式:

producer.send(new ProducerRecord<Object, Object>(topic, key, data));

而kafka也会根据你传入key的hash值,通过取余的方法,尽可能保证消息能够相对均匀的分摊到每个可用的partition上;

下面是kafka内部默认的分发策略:

public class DefaultPartitioner implements Partitioner {

    private final ConcurrentMap<String, AtomicInteger> topicCounterMap = new ConcurrentHashMap<>();

    public void configure(Map<String, ?> configs) {}

    /**
* Compute the partition for the given record.
*
* @param topic The topic name
* @param key The key to partition on (or null if no key)
* @param keyBytes serialized key to partition on (or null if no key)
* @param value The value to partition on or null
* @param valueBytes serialized value to partition on or null
* @param cluster The current cluster metadata
*/
public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
//获取该topic的分区列表
List<PartitionInfo> partitions = cluster.partitionsForTopic(topic);
int numPartitions = partitions.size();
//如果key值为null
if (keyBytes == null) {
//维护一个key为topic的ConcurrentHashMap,并通过CAS操作的方式对value值执行递增+1操作
int nextValue = nextValue(topic);
//获取该topic的可用分区列表
List<PartitionInfo> availablePartitions = cluster.availablePartitionsForTopic(topic);
if (availablePartitions.size() > 0) {//如果可用分区大于0
//执行求余操作,保证消息落在可用分区上
int part = Utils.toPositive(nextValue) % availablePartitions.size();
return availablePartitions.get(part).partition();
} else {
// 没有可用分区的话,就给出一个不可用分区
return Utils.toPositive(nextValue) % numPartitions;
}
} else {
// 通过计算key的hash,确定消息分区
return Utils.toPositive(Utils.murmur2(keyBytes)) % numPartitions;
}
} private int nextValue(String topic) {
//获取一个AtomicInteger对象
AtomicInteger counter = topicCounterMap.get(topic);
if (null == counter) {//如果为空
//生成一个随机数
counter = new AtomicInteger(ThreadLocalRandom.current().nextInt());
//维护到topicCounterMap中
AtomicInteger currentCounter = topicCounterMap.putIfAbsent(topic, counter);
if (currentCounter != null) {
counter = currentCounter;
}
}
//返回值并执行递增
return counter.getAndIncrement();
} public void close() {} }

3、自定义负载策略

我们也可以通过实现Partitioner接口,自定义分发策略,看下具体实现

自定义实现Partitioner接口

/**
* 自定义实现Partitioner接口
*
*/
public class KeyPartitioner implements Partitioner { /**
* 实现具体分发策略
*/
@Override
public int partition(String topic, Object key, byte[] bytes, Object o1, byte[] bytes1, Cluster cluster) {
List<PartitionInfo> availablePartitions = cluster.availablePartitionsForTopic(topic);//拉取可用的partition
if (key == null||key.equals("")) {
int random = (int) (Math.random() * 10);
int part = random % availablePartitions.size();
return availablePartitions.get(part).partition();
}
return Math.abs(key.toString().hashCode() % 6);
} @Override
public void configure(Map<String, ?> configs) {
// TODO Auto-generated method stub } @Override
public void close() {
// TODO Auto-generated method stub } }

同时在初始化kafka生产者时,增加自定义配置

Properties properties = new Properties();
properties.put(ProducerConfig.PARTITIONER_CLASS_CONFIG,KeyPartitioner.class); //加入自定义的配置
producer = new KafkaProducer<Object, Object>(properties);

 4、总结

以上是对kafka消息分发的策略进行一定的分析与自定义扩展,希望对大家在使用kafka时有所帮助,其中如有不足与不正确的地方还望指出与海涵。

关注微信公众号,查看更多技术文章。

kafka消息分发策略分析的更多相关文章

  1. RabbitMQ,RocketMQ,Kafka 消息模型对比分析

    消息模型 消息队列的演进 消息队列模型 发布订阅模型 RabbitMQ的消息模型 交换器的类型 direct topic fanout headers Kafka的消息模型 RocketMQ的消息模型 ...

  2. apollo 消息分发源代码分析

    1.MessageDispatch消息分发信息 public static final byte DATA_STRUCTURE_TYPE = CommandTypes.MESSAGE_DISPATCH ...

  3. Kafka分区分配策略分析——重点:StickyAssignor

    “ 为什么Kafka在RangeAssigor.RoundRobinAssignor的基础上,又新增了PartitionAssignor,它解决了什么问题?” 背景 用过Kafka的同学应该都知道Ka ...

  4. Storm 消息分发策略

    1.Shuffle Grouping:随机分组,随机派发stream里面的tuple,保证每个bolt接收到的tuple数目相同.2.Fields Grouping:按字段分组,比如按userid来分 ...

  5. kafka消息的分发与消费

    关于 Topic 和 Partition: Topic: 在 kafka 中,topic 是一个存储消息的逻辑概念,可以认为是一个消息集合.每条消息发送到 kafka 集群的消息都有一个类别.物理上来 ...

  6. Kafka分片存储、消息分发和持久化机制

    Kafka 分片存储机制 Broker:消息中间件处理结点,一个 Kafka 节点就是一个 broker,多个 broker 可以组成一个 Kafka集群. Topic:一类消息,例如 page vi ...

  7. Kafka学习笔记(二):Partition分发策略

    kafka版本0.8.2.1 Java客户端版本0.9.0.0 为了更好的实现负载均衡和消息的顺序性,Kafka Producer可以通过分发策略发送给指定的Partition.Kafka保证在par ...

  8. 源码分析 Kafka 消息发送流程(文末附流程图)

    温馨提示:本文基于 Kafka 2.2.1 版本.本文主要是以源码的手段一步一步探究消息发送流程,如果对源码不感兴趣,可以直接跳到文末查看消息发送流程图与消息发送本地缓存存储结构. 从上文 初识 Ka ...

  9. 源码分析 Kafka 消息发送流程

    Futuresend(ProducerRecord<K, V> record) Futuresend(ProducerRecord<K, V> record, Callback ...

随机推荐

  1. BFS vs DFS

    1 Clone Graph   1  copy ervery nodes by bfs  2  add neighbors public UndirectedGraphNode cloneGraph( ...

  2. 搭建PowerDNS+LAP+NFS+MySQL主从半节点同步实现LAMP架构

    实验环境:(共7台机器) PowerDNS: 192.168.99.110    两台LAP: 192.168.99.120 和 192.168.99.130 NFS服务器:192.168.99.14 ...

  3. 【iOS】UIButton 常用属性

    发现 UIButton 的相关属性不熟悉了……常用的一些属性代码如下: UIButton *add = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom]; ad ...

  4. 【Android】Android sdk content loader 0%

    前天用 Eclipse 突然遇到了这个问题...重启了好几次都不行,百度了一下,原来之前有不少人遇到过.后来找到了一篇文章,其中的方法二(如下): 方法二(关闭后,拔网线再重启): 如果用最省事的方法 ...

  5. 初次见面C#排坑记录

    排一次开发C#遇到的坑,同时说一下自己对C#中文件夹构建方式的体会. 一个开发Java的人留下了痛苦的泪水,变量命名规则不一样,连括号打的都不一样,

  6. Codis与RedisCluster的原理详解

    背景介绍 我们先来看一下为什么要做集群,如果我们要部署一个单节点Redis,很明显会遇到单点故障的问题. 首先能想到解决单点故障的方法,就是做主从,但是当有海量存储需求时,单一的主从结构就会出问题,说 ...

  7. Asp.Net Core 发布到 Docker(Linux Centos 虚拟机,使用Dockerfile)

    实践一下 Asp.Net Core (基于.net core 2.2)部署到Docker 一.准备工作: 1. 使用Virtualbox创建一个Centos系统的虚拟机,并安装docker和vim 2 ...

  8. POI导入excel

    前言 在做后台管理的时候经常会用到excel导入的问题,就是将excel中的内容批量导入到数据库中,正好在新项目中我也做了excel导入的功能,来分享给大家,也给自己做个记录. 核心思想 excel导 ...

  9. MyBatis 简介与入门

    简介 什么是 MyBatis ? MyBatis 是一款优秀的持久层框架,它支持定制化 SQL.存储过程以及高级映射.MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集.My ...

  10. 使用 Docker 生成 Let’s Encrypt 证书

    概念 什么是 Container ? https://www.docker.com/resources/what-container https://www.docker.com/why-docker ...