kafka工作流程分析

红太狼 2023-07-09 02:17 9阅读 0赞

**1 kafka核心组成**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**1.1 kafka生产过程分析**  
**1) 写入方式**  
producer采用推（push）模式将消息发布到broker，每条消息都被追加（append）到分区（patition）中，属于顺序写磁盘（顺序写磁盘效率比随机写内存要高，保障kafka吞吐率）。  
**2）分区**  
消息发送时都被发送到一个topic，其本质就是一个目录，而topic是由一些Partition Logs(分区日志)组成，其组织结构如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
我们可以看到，每个Partition中的消息都是有序的，生产的消息被不断追加到Partition log上，其中的每一个消息都被赋予了一个唯一的offset值。  
1）分区的原因  
（1）方便在集群中扩展，每个Partition可以通过调整以适应它所在的机器，而一个topic又可以有多个Partition组成，因此整个集群就可以适应任意大小的数据了；  
（2）可以提高并发，因为可以以Partition为单位读写了。  
2）分区的原则  
（1）指定了patition，则直接使用；  
（2）未指定patition但指定key，通过对key的value进行hash出一个patition；  
（3）patition和key都未指定，使用轮询选出一个patition。  
**3） 副本**  
同一个partition可能会有多个replication（对应 server.properties 配置中的 default.replication.factor=N）。没有replication的情况下，一旦broker 宕机，其上所有 patition 的数据都不可被消费，同时producer也不能再将数据存于其上的patition。引入replication之后，同一个partition可能会有多个replication，而这时需要在这些replication之间选出一个leader，producer和consumer只与这个leader交互，其它replication作为follower从leader 中复制数据。  
**4） 写入数据**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
1）producer先从zookeeper的 "/brokers/…/state"节点找到该partition的leader  
2）producer将消息发送给该leader  
3）leader将消息写入本地log  
4）followers从leader pull消息，写入本地log后向leader发送ACK

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200227135930854.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200227140155597.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200227140404326.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5OTM3Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70