kafka之一:kafka簡介

迷茫中守候發表於2021-06-04

現在從事java開發的同學,不論是在面試過程中還是在日常的工作中,肯定會碰到訊息佇列的情況,市面上訊息佇列有很多:kafka、rocketMQ、rabbitMQ、zeroMQ等,從本篇部落格起計劃分享一些kafka方面的知識。

訊息佇列基礎知識

所謂訊息佇列很好理解,把它拆開來看就是訊息和佇列,訊息這裡不是一般意義上的訊息,這裡是廣義的,你可以理解為一個個的訂單資訊、學生資訊、一個個的簡訊等;佇列就很好理解了,學過計算機的人都知道就是一個先進先出的線性資料結構。好了,理解了訊息佇列下面看下訊息佇列的其他內容。

一個訊息佇列應該包含三部分,分別是生成方、訊息佇列、消費方,

推/拉模型

何為推/拉模型,這是對於消費方來說的,上面的圖細心的讀者會發現在“訊息佇列”和“消費方”之間我用的是不帶箭頭的實線。訊息佇列把訊息推給消費方稱為推模型,消費方主動去訊息佇列拉取訊息稱為拉模型。

推/拉模型的優缺點,推模型的話就是無法考慮到消費方的消費能力,有可能消費方消費不過來,造成訊息丟失;拉模型消費方主動拉取訊息,可以控制消費的速度,但是要主要訊息佇列中訊息的積壓問題。

點對點/釋出訂閱模式

這裡說的是生成方和消費方的關係,點對點即一個生成方有一個消費方,所有的訊息均有該消費方自己消費;釋出訂閱講的是一個生成方有多個消費方,每個訂閱了該訊息佇列的消費方都可以消費到生成方的全部訊息。

      

 

使用訊息佇列的優點

在系統中引入訊息佇列的好處有很多,總的來說有下面三點

  • 非同步,這裡把生產方和消費方看成是兩個系統,兩個系統間存在呼叫關係,加入訊息佇列後,之前的同步呼叫關係變成了非同步呼叫,可以減少系統的等待時間;
  • 削峰,在高併發、大流量系統中,可以把要處理的訊息放到佇列中,慢慢去消費,不至於把系統打死;
  • 解耦,把對訊息的業務處理放在同一個系統中,會造成系統的龐大,增加維護難度,引入訊息佇列,拆成多個系統可以做到系統間的解耦;

使用訊息佇列的缺點

上面說了那麼多優點,訊息佇列就沒有缺點了嗎

  • 增加系統複雜度,由於引入了訊息佇列,必然造成系統間呼叫的複雜;服務呼叫鏈增長;排查問題難度加大;
  • 增加維護成本,訊息佇列使系統解耦的同時,帶來了維護的成本,要維護多個專案,而且要熟悉服務間的呼叫關係;

 

上面對訊息佇列大體有了一個瞭解,下面看kafka.

kafka初始

引用官網上的一句話,kafka是一個分散式流處理平臺。說到分散式,自然想到分散式系統中的CAP理論,以及副本等概念,這裡僅僅提下這些概念。對於kafka的簡介,這裡看官網未免不是更好的選擇,

作為一款訊息佇列,kafka使用釋出訂閱模式,採取拉模型消費訊息。

kafka概念

對kafka有了一定的瞭解後,看下其中的一些概念

broker

kafka是一個分散式的系統意味著是多節點的,在這個系統中的每個節點就稱為一個broker。

leader

上面說到每個節點都是一個broker,在分散式系統中必須要有一個主節點,來處理和管理其他節點,那麼由zookeeper從多個broker中選舉出來的主節點稱為leader

follower

除了leader之外的broker稱為follower

topic

topic叫做資料主題相當於生產方傳送訊息的目的地,消費方消費訊息的資料來源。訊息通過topic進行儲存。

分割槽(partition)

分割槽是最終存放訊息地方,分割槽屬於topic,一個topic可以有多個分割槽。一個訊息進入到topic後,由topic決定訊息存放在哪個分割槽,一般是通過輪詢的方式決定訊息的存放分割槽,在一個分割槽內訊息是有序的。訊息落到分割槽後會有分配一個唯一訊息id,此id稱為offset。

副本(replication)

分散式系統為了保證系統的可用性,往往要把儲存的資料存多個副本,也就是同樣的資料存多份。

消費者群組

一個topic可以有多個消費者,那麼所有的消費者可以接受到topic中的全部訊息,為了提高消費者的處理能力,在消費者中使用多執行緒共同消費訊息不是更好,消費者群組就是這樣一個概念,多個消費者組成一個群組共同去消費topic。消費者群組中的消費執行緒(或者服務)根據分割槽去消費訊息。

offset

offset翻譯過來叫偏移量,在消費端會記錄當前這個時刻消費的訊息id,這個id就是offset。在消費過程中重置該offset,可以消費之前的訊息(重複消費)或者跳過某些訊息從最新的開始消費。

kafka架構

kafka是分散式叢集架構,使用zookeeper作為管理元件,協調叢集中每個節點的關係,也就是選舉leader,管理topic和partition。

 

簡單介紹了訊息佇列和kafka的基本概念,下面準備開始kafka的安裝及使用,敬請關注。

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