這篇文章主要介紹Kafka怎么利用Java實現(xiàn)數(shù)據(jù)的生產和消費實例教程,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
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Kafka的介紹
Kafka是一種高吞吐量的分布式發(fā)布訂閱消息系統(tǒng),它可以處理消費者規(guī)模的網站中的所有動作流數(shù)據(jù)。
Kafka 有如下特性:
以時間復雜度為O(1)的方式提供消息持久化能力,即使對TB級以上數(shù)據(jù)也能保證常數(shù)時間復雜度的訪問性能。
高吞吐率。即使在非常廉價的商用機器上也能做到單機支持每秒100K條以上消息的傳輸。
支持Kafka Server間的消息分區(qū),及分布式消費,同時保證每個Partition內的消息順序傳輸。
同時支持離線數(shù)據(jù)處理和實時數(shù)據(jù)處理。
Scale out:支持在線水平擴展。
kafka的術語
Broker:Kafka集群包含一個或多個服務器,這種服務器被稱為broker。
Topic:每條發(fā)布到Kafka集群的消息都有一個類別,這個類別被稱為Topic。(物理上不同Topic的消息分開存儲,邏輯上一個Topic的消息雖然保存于一個或多個broker上但用戶只需指定消息的Topic即可生產或消費數(shù)據(jù)而不必關心數(shù)據(jù)存于何處)
Partition:Partition是物理上的概念,每個Topic包含一個或多個Partition。
Producer:負責發(fā)布消息到Kafka broker。
Consumer:消息消費者,向Kafka broker讀取消息的客戶端。
Consumer Group:每個Consumer屬于一個特定的Consumer Group(可為每個Consumer指定group name,若不指定group name則屬于默認的group)。
kafka核心Api
kafka有四個核心API
應用程序使用producer API發(fā)布消息到1個或多個topic中。
應用程序使用consumer API來訂閱一個或多個topic,并處理產生的消息。
應用程序使用streams API充當一個流處理器,從1個或多個topic消費輸入流,并產生一個輸出流到1個或多個topic,有效地將輸入流轉換到輸出流。
connector API允許構建或運行可重復使用的生產者或消費者,將topic鏈接到現(xiàn)有的應用程序或數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
示例圖如下:
kafka 應用場景
構建可在系統(tǒng)或應用程序之間可靠獲取數(shù)據(jù)的實時流數(shù)據(jù)管道。
構建實時流應用程序,可以轉換或響應數(shù)據(jù)流。
以上介紹參考kafka官方文檔。
開發(fā)準備
如果我們要開發(fā)一個kafka的程序,應該做些什么呢?
首先,在搭建好kafka環(huán)境之后,我們要考慮的是我們是生產者還是消費者,也就是消息的發(fā)送者還是接受者。
不過在本篇中,生產者和消費者都會進行開發(fā)和講解。
在大致的了解kafka之后,我們來開發(fā)第一個程序。
這里用的開發(fā)語言是Java,構建工具Maven。
Maven的依賴如下:
org.apache.kafka kafka_2.12 1.0.0 provided org.apache.kafka kafka-clients 1.0.0 org.apache.kafka kafka-streams 1.0.0
Kafka Producer
在開發(fā)生產的時候,先簡單的介紹下kafka各種配置說明:
bootstrap.servers: kafka的地址。
acks:消息的確認機制,默認值是0。
acks=0:如果設置為0,生產者不會等待kafka的響應。
acks=1:這個配置意味著kafka會把這條消息寫到本地日志文件中,但是不會等待集群中其他機器的成功響應。
acks=all:這個配置意味著leader會等待所有的follower同步完成。這個確保消息不會丟失,除非kafka集群中所有機器掛掉。這是最強的可用性保證。
retries:配置為大于0的值的話,客戶端會在消息發(fā)送失敗時重新發(fā)送。
batch.size:當多條消息需要發(fā)送到同一個分區(qū)時,生產者會嘗試合并網絡請求。這會提高client和生產者的效率。
key.serializer: 鍵序列化,默認org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer。
value.deserializer:值序列化,默認org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer。
...
還有更多配置,可以去查看官方文檔,這里就不在說明了。
那么我們kafka 的producer配置如下:
Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "master:9092,slave1:9092,slave2:9092"); props.put("acks", "all"); props.put("retries", 0); props.put("batch.size", 16384); props.put("key.serializer", StringSerializer.class.getName()); props.put("value.serializer", StringSerializer.class.getName()); KafkaProducerproducer = new KafkaProducer (props);
kafka的配置添加之后,我們便開始生產數(shù)據(jù),生產數(shù)據(jù)代碼只需如下就行:
producer.send(new ProducerRecord(topic,key,value));
topic: 消息隊列的名稱,可以先行在kafka服務中進行創(chuàng)建。如果kafka中并未創(chuàng)建該topic,那么便會自動創(chuàng)建!
key:鍵值,也就是value對應的值,和Map類似。
value:要發(fā)送的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)格式為String類型的。
在寫好生產者程序之后,那我們先來生產吧!
我這里發(fā)送的消息為:
String messageStr="你好,這是第"+messageNo+"條數(shù)據(jù)";
并且只發(fā)送1000條就退出,結果如下:
可以看到信息成功的打印了。
如果不想用程序進行驗證程序是否發(fā)送成功,以及消息發(fā)送的準確性,可以在kafka服務器上使用命令查看。
Kafka Consumer
kafka消費這塊應該來說是重點,畢竟大部分的時候,我們主要使用的是將數(shù)據(jù)進行消費。
kafka消費的配置如下:
bootstrap.servers: kafka的地址。
group.id:組名 不同組名可以重復消費。例如你先使用了組名A消費了kafka的1000條數(shù)據(jù),但是你還想再次進行消費這1000條數(shù)據(jù),并且不想重新去產生,那么這里你只需要更改組名就可以重復消費了。
enable.auto.commit:是否自動提交,默認為true。
auto.commit.interval.ms: 從poll(拉)的回話處理時長。
session.timeout.ms:超時時間。
max.poll.records:一次最大拉取的條數(shù)。
auto.offset.reset:消費規(guī)則,默認earliest 。
earliest: 當各分區(qū)下有已提交的offset時,從提交的offset開始消費;無提交的offset時,從頭開始消費 。
latest: 當各分區(qū)下有已提交的offset時,從提交的offset開始消費;無提交的offset時,消費新產生的該分區(qū)下的數(shù)據(jù) 。
none: topic各分區(qū)都存在已提交的offset時,從offset后開始消費;只要有一個分區(qū)不存在已提交的offset,則拋出異常。
key.serializer: 鍵序列化,默認org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer。
value.deserializer:值序列化,默認org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer。
那么我們kafka 的consumer配置如下:
Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "master:9092,slave1:9092,slave2:9092"); props.put("group.id", GROUPID); props.put("enable.auto.commit", "true"); props.put("auto.commit.interval.ms", "1000"); props.put("session.timeout.ms", "30000"); props.put("max.poll.records", 1000); props.put("auto.offset.reset", "earliest"); props.put("key.deserializer", StringDeserializer.class.getName()); props.put("value.deserializer", StringDeserializer.class.getName()); KafkaConsumerconsumer = new KafkaConsumer (props);
由于我這是設置的自動提交,所以消費代碼如下:
我們需要先訂閱一個topic,也就是指定消費哪一個topic。
consumer.subscribe(Arrays.asList(topic));
訂閱之后,我們再從kafka中拉取數(shù)據(jù):
ConsumerRecordsmsgList=consumer.poll(1000);
一般來說進行消費會使用監(jiān)聽,這里我們就用for(;;)來進行監(jiān)聽, 并且設置消費1000條就退出!
結果如下:
可以看到我們這里已經成功消費了生產的數(shù)據(jù)了。
代碼
那么生產者和消費者的代碼如下:
生產者:
import java.util.Properties; import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer; /** * * Title: KafkaProducerTest * Description: * kafka 生產者demo * Version:1.0.0 * @author pancm * @date 2018年1月26日 */ public class KafkaProducerTest implements Runnable { private final KafkaProducerproducer; private final String topic; public KafkaProducerTest(String topicName) { Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "master:9092,slave1:9092,slave2:9092"); props.put("acks", "all"); props.put("retries", 0); props.put("batch.size", 16384); props.put("key.serializer", StringSerializer.class.getName()); props.put("value.serializer", StringSerializer.class.getName()); this.producer = new KafkaProducer (props); this.topic = topicName; } @Override public void run() { int messageNo = 1; try { for(;;) { String messageStr="你好,這是第"+messageNo+"條數(shù)據(jù)"; producer.send(new ProducerRecord (topic, "Message", messageStr)); //生產了100條就打印 if(messageNo%100==0){ System.out.println("發(fā)送的信息:" + messageStr); } //生產1000條就退出 if(messageNo%1000==0){ System.out.println("成功發(fā)送了"+messageNo+"條"); break; } messageNo++; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { producer.close(); } } public static void main(String args[]) { KafkaProducerTest test = new KafkaProducerTest("KAFKA_TEST"); Thread thread = new Thread(test); thread.start(); } }
消費者:
import java.util.Arrays; import java.util.Properties; import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord; import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords; import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer; import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer; /** * * Title: KafkaConsumerTest * Description: * kafka消費者 demo * Version:1.0.0 * @author pancm * @date 2018年1月26日 */ public class KafkaConsumerTest implements Runnable { private final KafkaConsumerconsumer; private ConsumerRecords msgList; private final String topic; private static final String GROUPID = "groupA"; public KafkaConsumerTest(String topicName) { Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "master:9092,slave1:9092,slave2:9092"); props.put("group.id", GROUPID); props.put("enable.auto.commit", "true"); props.put("auto.commit.interval.ms", "1000"); props.put("session.timeout.ms", "30000"); props.put("auto.offset.reset", "earliest"); props.put("key.deserializer", StringDeserializer.class.getName()); props.put("value.deserializer", StringDeserializer.class.getName()); this.consumer = new KafkaConsumer (props); this.topic = topicName; this.consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); } @Override public void run() { int messageNo = 1; System.out.println("---------開始消費---------"); try { for (;;) { msgList = consumer.poll(1000); if(null!=msgList&&msgList.count()>0){ for (ConsumerRecord record : msgList) { //消費100條就打印 ,但打印的數(shù)據(jù)不一定是這個規(guī)律的 if(messageNo%100==0){ System.out.println(messageNo+"=======receive: key = " + record.key() + ", value = " + record.value()+" offset==="+record.offset()); } //當消費了1000條就退出 if(messageNo%1000==0){ break; } messageNo++; } }else{ Thread.sleep(1000); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { consumer.close(); } } public static void main(String args[]) { KafkaConsumerTest test1 = new KafkaConsumerTest("KAFKA_TEST"); Thread thread1 = new Thread(test1); thread1.start(); } }
注:master、slave1、slave2 是因為我在自己的環(huán)境做了關系映射,這個可以換成服務器的IP。
當然項目我放在Github上了,有興趣的可以看看。 https://github.com/xuwujing/kafka (本地下載)
總結
簡單的開發(fā)一個kafka的程序需要以下步驟:
成功搭建kafka服務器,并成功啟動!
得到kafka服務信息,然后在代碼中進行相應的配置。
配置完成之后,監(jiān)聽kafka中的消息隊列是否有消息產生。
將產生的數(shù)據(jù)進行業(yè)務邏輯處理!
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