28 張圖剖析 kafka

基礎

Kafka 是一套流處理系統，可以讓後端服務輕鬆的相互溝通，是微服務架構中常用的組件。

生產者消費者：生產者即 Producer 向 Kafka 發送消息，消費者即 Consumer 監聽 Kafka 接收消息。

一個服務可以既是生產者又是消費者。

Topics 主題：Topic 是生產者發送消息的目標地址，是消費者的監聽目標。

一個服務可以監聽多個 Topic、也可以發送多個 Topic。

Kafka 中有一個【consumer-group（消費者組）】的概念。這是一組服務，扮演一個消費者組。

如果是消費者組接收消息，Kafka 會把一條消息路由到組中的某一個服務。

這樣有助於消息的負載均衡，也方便擴展消費者。

Topic 扮演一個消息的隊列。首先，一條消息發送到 Topic。

然後，這條消息被記錄和存儲在這個 Topic 中，不允許被修改。

接下來，消費者會從 Topic 中拉取消息進行消費。但是，這條消息並不會被刪除，會繼續保留在隊列中。

繼續發送消息。

像之前一樣，這條消息會發送給消費者、不允許被改動、一直呆在隊列中（消息在隊列中能呆多久，由 Kafka 的配置決定）

Partitions 分區：上面 Topic 的描述中，把 Topic 看做了一個隊列，實際上，一個 Topic 是由多個隊列組成的，被稱爲【Partition（分區）】。這樣可以便於 Topic 的擴展。

生產者發送消息的時候，這條消息會被路由到此 Topic 中的某一個 Partition。

消費者監聽的是所有分區。

生產者發送消息時，默認是面向 Topic 的，由 Topic 決定放在哪個 Partition，默認使用輪詢策略。

也可以配置 Topic，讓同類型的消息都在同一個 Partition。例如，處理用戶消息，可以讓某一個用戶所有消息都在一個 Partition（即消息根據用戶 ID 的 hash 值決定目標分區）。

例如，用戶 1 發送了 3 條消息：A、B、C，默認情況下，這 3 條消息是在不同的 Partition 中（如 P1、P2、P3）。在配置之後，可以確保用戶 1 的所有消息都發到同一個分區中（如 P1）。

這個功能有什麼用呢？這是爲了提供消息的【有序性】。消息在不同的 Partition 是不能保證有序的，只有一個 Partition 內的消息是有序的。

架構

Kafka 是集羣架構的，ZooKeeper 是重要組件。

ZooKeeper 管理者所有的 Topic 和 Partition。Topic 和 Partition 存儲在 Node 物理節點中，ZooKeeper 負責維護這些 Node。

例如，有 2 個 Topic，各自有 2 個 Partition。

這是邏輯上的形式，但在 Kafka 集羣中的實際存儲可能是這樣的：

Topic A 的 Partition #1 有 3 份，分佈在各個 Node 上。這樣可以增加 Kafka 的可靠性和系統彈性。3 個 Partition #1 中，ZooKeeper 會指定一個 Leader，負責接收生產者發來的消息。

其他 2 個 Partition #1 會作爲 Follower，Leader 接收到的消息會複製給 Follower。

這樣，每個 Partition 都含有了全量消息數據。

即使某個 Node 節點出現了故障，也不用擔心消息的損壞。Topic A 和 Topic B 的所有 Partition 分佈可能就是這樣的：

最後，感謝閱讀，希望對你有所幫助 😃

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