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Springboot系列之kafka操作

kafka简介

ApacheKafka®是一个分布式流媒体平台。有三个关键功能：

发布和订阅记录流，类似于消息队列或企业消息传递系统。
以容错的持久方式存储记录流。
记录发生时处理流。

Kafka通常用于两大类应用：

构建可在系统或应用程序之间可靠获取数据的实时流数据管道
构建转换或响应数据流的实时流应用程序

kafka概念

（1）什么是流处理？

所谓流处理，我的理解是流水线处理。例如，电子厂每个人负责一个功能，来了就处
理，不来就等着。

（2）partition和replication和broker有关吗？

partition和replication是分区和备份的概念。即使是单机一个broker也一样
支持。

（3）consumer如何设置和存储partition的offset偏移量，有哪几种消费模式，怎么确定消息是否被消费，将偏移量移到前面会立即消费到最后吗？

使用KafkaConsumer设置partition和offset。有自动提交和手动ack模式提交
偏移量两种消费方式。将偏移量移到前面需要设置成为消费状态会立即被消费（设置
新消费组）。

（4）AckMode模式有哪几种？

RECORD：处理记录后，侦听器返回时提交偏移量
BATCH：在处理poll（）返回的所有记录时提交偏移量
TIME：只要已超过自上次提交以来的ackTime，就会在处理poll（）返回的所有记录时提交偏移量
COUNT：只要自上次提交以来已收到ackCount记录，就会在处理poll（）返回的所有记录时提交偏移量
COUNT_TIME：与TIME和COUNT类似，但如果任一条件为真，则执行提交
MANUAL：消息监听器负责确认（）确认。 之后，应用与BATCH相同的语义    
MANUAL_IMMEDIATE：当侦听器调用Acknowledgment.acknowledge（）方法时，立即提交偏移量

Springboot使用kafka

（1）注入NewTopic自动在broker中添加topic

@Bean
public NewTopic topic() {
    return new NewTopic("topic1", 2, (short) 1);
}

（2）使用KafkaTemplate发送消息时，topic自动创建，自动创建的partition是0，长度为1

（3）使用KafkaTemplate发送消息

@RequestMapping("sendMsgWithTopic")
public String sendMsgWithTopic(@RequestParam String topic, @RequestParam int partition, @RequestParam String key,
                               @RequestParam String value) {

    ListenableFuture<SendResult<String, String>> future = kafkaTemplate.send(topic, partition, key, value);
    return "success";
}

（4）异步发送消息

public void sendToKafka(final MyOutputData data) {
    final ProducerRecord<String, String> record = createRecord(data);
    ListenableFuture<SendResult<Integer, String>> future = template.send(record);
    future.addCallback(new ListenableFutureCallback<SendResult<Integer, String>>() {
            @Override
            public void onSuccess(SendResult<Integer, String> result) {
                handleSuccess(data);
            }
            @Override
            public void onFailure(Throwable ex) {
                handleFailure(data, record, ex);
           }
    });
}

（5）同步发送消息

public void sendToKafka(final MyOutputData data) {
    final ProducerRecord<String, String> record = createRecord(data);
    try {
            template.send(record).get(10, TimeUnit.SECONDS);
            handleSuccess(data);
    }catch (ExecutionException e) {
            handleFailure(data, record, e.getCause());
    }catch (TimeoutException | InterruptedException e) {
            handleFailure(data, record, e);
    }
}

（6）事务

（1）Spring事务支持一起使用（@Transactional，TransactionTemplate等）
（2）使用template执行事务
    boolean result = template.executeInTransaction(t -> {
    t.sendDefault("thing1", "thing2");
    t.sendDefault("cat", "hat");
    return true;
    });

（7）消费者

（1）简单使用
 @KafkaListener(id = "myListener", topics = "myTopic",
    autoStartup = "${listen.auto.start:true}", concurrency = "${listen.concurrency:3}")
 public void listen(String data) {
    ...
 }
（2）配置多个topic和partition，TopicPartition中partitions和PartitionOffset不能同时使用
 @KafkaListener(id = "thing2", topicPartitions =
    { @TopicPartition(topic = "topic1", partitions = { "0", "1" }),
      @TopicPartition(topic = "topic2", partitions = "0",
         partitionOffsets = @PartitionOffset(partition = "1", initialOffset = "100"))
    })
 public void listen(ConsumerRecord<?, ?> record) {
    ...
 }
（3）使用ack手动确认模式
 @KafkaListener(id = "cat", topics = "myTopic",
      containerFactory = "kafkaManualAckListenerContainerFactory")
 public void listen(String data, Acknowledgment ack) {
    ...
    ack.acknowledge();
 }
 (4)获取消息的header信息
 @KafkaListener(id = "qux", topicPattern = "myTopic1")
 public void listen(@Payload String foo,
        @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_MESSAGE_KEY) Integer key,
        @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_PARTITION_ID) int partition,
        @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TOPIC) String topic,
        @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TIMESTAMP) long ts
    ) {
    ...
 }
（5）批处理
 @KafkaListener(id = "list", topics = "myTopic", containerFactory = "batchFactory")
 public void listen(List<String> list,
    @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_MESSAGE_KEY) List<Integer> keys,
    @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_PARTITION_ID) List<Integer> partitions,
    @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TOPIC) List<String> topics,
    @Header(KafkaHeaders.OFFSET) List<Long> offsets) {
    ...
 }
（6）使用@Valid校验数据
 @KafkaListener(id="validated", topics = "annotated35", errorHandler = "validationErrorHandler",
   containerFactory = "kafkaJsonListenerContainerFactory")
 public void validatedListener(@Payload @Valid ValidatedClass val) {
    ...
 }
 @Bean
 public KafkaListenerErrorHandler validationErrorHandler() {
    return (m, e) -> {
        ...
    };
 }
（7）topic根据参数类型映射不同方法
 @KafkaListener(id = "multi", topics = "myTopic")
 static class MultiListenerBean {
    @KafkaHandler
    public void listen(String cat) {
        ...
    }
    @KafkaHandler
    public void listen(Integer hat) {
        ...
    }
    @KafkaHandler
    public void delete(@Payload(required = false) KafkaNull nul, @Header(KafkaHeaders.RECEIVED_MESSAGE_KEY) int key) {
        ...
    }
 }