Kafka实战系列--Kafka API使用体验

前言:
　　kafka是linkedin开源的消息队列, 淘宝的metaq就是基于kafka而研发. 而消息队列作为一个分布式组件, 在服务解耦/异步化, 扮演非常重要的角色. 本系列主要研究kafka的思想和使用, 本文主要讲解kafka的一些基本概念和api的使用.

*) 准备工作
1) 配置maven依赖

<dependency>
　　<groupId>org.apache.kafka</groupId>
　　<artifactId>kafka_2.9.2</artifactId>
　　<version>0.8.1.1</version>
</dependency>

2).配置hosts
vim /etc/hosts
把kafka集群相关的ip及其hostname, 配置到kafka客户端的本地机器

*) Kafka的基础知识
1). Broker, Zookeeper, Producer, Consumer
Broker具体承担消息存储转发工作, Zookeeper则用与元信息的存储(topic的定义/消费进度), Producer则是消息的生产者, Consumer则是消息的消费者.

2). Topic, Partition, Replication, Consumer Group
　　Topic对应一个具体的队列, 在Kafka的概念中, 一个应用一个队列. 应用数据往往呈现部分有序的特点, 因此对kafka的队列, 引入partition的概念, 即可topic划分为多个partition. 单个Partition内保证有序, Partition间不保证. 这样作的好处, 是充分利用了集群的能力, 均匀负载和提高性能.
　　Replication主要为了高可用性, 保证部分节点失效的恶劣情况下, 队列数据能不丢.
　　Consumer Group的概念的引入, 很有创新性, 把以往传统队列(topic模式, queue模式)的属性从队列本身挪到了消费端. 若要使用queue模式, 则所有的消费端都采用统一个consumer group, 若采用topic模式, 则所有的客户端都设置为不同的consumer group. 其partition的消费进度在zookeeper有所保存.

*) Kafka API的简单样列代码

1). 生产者代码
分区类代码片段

public class SimplePartitioner implements Partitioner {
　　public SimplePartitioner (VerifiableProperties props) {
　　}
　　public int partition(Object key, int numPartitions) {
　　　　return (key.hashCode() & 0x0FFFFFFF) % numPartitions;
　　}
}

评注: SimplePartitioner用于对消息进行分发到具体的partition中, 有消息的key来决定, 这个有点像map/reduce中的partition机制.

生产者代码片段

Properties props = new Properties();
// 配置metadata.broker.list, 为了高可用, 最好配两个broker实例
props.put("metadata.broker.list", "127.0.0.1:9092");
// serializer.class为消息的序列化类
props.put("serializer.class", "kafka.serializer.StringEncoder");
// 设置Partition类, 对队列进行合理的划分
props.put("partitioner.class", "mmxf.kafka.practise.SimplePartitioner");
// ACK机制, 消息发送需要kafka服务端确认
props.put("request.required.acks", "1");

ProducerConfig config = new ProducerConfig(props);
Producer<String, String> producer = new Producer<String, String>(config);

// KeyedMessage<K, V>
// 　　K对应Partition Key的类型
// 　　V对应消息本身的类型
//　　 topic: "test", key: "key", message: "message"
KeyedMessage<String, String> message = new KeyedMessage<String, String>("test", "key", "message");
producer.send(message);

// 关闭producer实例
producer.close();

2). 消费者代码
使用High Level Consumer的API 线程模型和Partition数最好能保持一致, 即One Thread For Partition
参考sample样例: https://cwiki.apache.org/confluence/display/KAFKA/Consumer+Group+Example
代码片段如下:

public static void main(String[] args) {

　　// *) 创建ConsumerConfig
　　Properties props = new Properties();
　　// 设置zookeeper的链接地址
　　props.put("zookeeper.connect", "127.0.0.1:2181");
　　// 设置group id
　　props.put("group.id", "group_id");
　　// kafka的group 消费记录是保存在zookeeper上的, 但这个信息在zookeeper上不是实时更新的, 需要有个间隔时间更新
　　props.put("auto.commit.interval.ms", "1000");

　　ConsumerConfig consumerConfig = new ConsumerConfig(props);
　　ConsumerConnector consumer = (ConsumerConnector) Consumer.createJavaConsumerConnector(consumerConfig);

　　String topic = "test";
　　int threadNum = 1;

　　// *) 设置Topic=>Thread Num映射关系, 构建具体的流
　　Map<String, Integer> topicCountMap = new HashMap<String, Integer>();
　　topicCountMap.put(topic,threadNum);
　　Map<String, List<KafkaStream<byte[], byte[]>>> consumerMap = consumer.createMessageStreams(topicCountMap);

　　List<KafkaStream<byte[], byte[]>> streams = consumerMap.get(topic);

　　// *) 启动线程池去消费对应的消息
　　ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
　　for ( final KafkaStream<byte[], byte[]> stream : streams ) {
　　　　executor.submit(new Runnable() {
　　　　　　public void run() {
　　　　　　　　ConsumerIterator<byte[], byte[]> iter = stream.iterator();
　　　　　　　　while ( iter.hasNext() ) {
　　　　　　　　　　MessageAndMetadata<byte[] , byte[]> mam = iter.next();
　　　　　　　　　　System.out.println(
　　　　　　　　　　　　String.format("thread_id: %d, key: %s, value: %s",
　　　　　　　　　　　　　　　　Thread.currentThread().getId(),
　　　　　　　　　　　　　　　　new String(mam.key()),
　　　　　　　　　　　　　　　　new String(mam.message())
　　　　　　　　　　　　　　)
　　　　　　　　　　);　　
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　});
　　}

　　try {
　　　　Thread.sleep(1000 * 10);
　　} catch (InterruptedException e) {
　　　　e.printStackTrace();
　　}

　　// *) 优雅地退出
　　consumer.shutdown();
　　executor.shutdown();

　　while ( !executor.isTerminated() ) {
　　　　try {
　　　　　　executor.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS);
　　　　} catch (InterruptedException e) {
　　　　}
　　}

}

结果输出:

thread_id: 18, key: key, value: message