我的 Kafka 旅程 - Producer · 生产者线程 · 分区策略 · Sender线程

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作者：[Sol·wang] - 博客园，原文出处：https://www.cnblogs.com/Sol-wang/p/16691610.html

一、原理阐述

Producer生产者是数据的入口，它先将数据序列化后于内存的不同队列中，它用push模式再将内存中的数据发送到服务端的broker，以追加的方式到各自分区中存储。生产者端有两大线程，以先后的顺序，分别负责各自的任务处理，可并行或同步的方式，完成生产者端的所有处理过程。

1.1 生产者端的两大线程

  • 生产者线程：先将数据按规则放到内存当中
  • Sender线程：再将内存中的数据发送到broker

二、生产者线程

生产者线程发送数据，经过序列化后再内存中分队列存储，每个队列中的数据块默认为16K，每个数据块的过期时间为0ms。

内存中有多个分区队列，消息是如何分队列的呢？

2.1 生产者线程的分区工作原理/三大分区策略

  • 线程中的send方法指定分区号的，按指定分区存放
  • 线程中的send方法无分区号的，有 key value 的，按key的hash值计算出一个固定区号存放
  • 线程中的send方法只有value的，一个数据块填满后，随机按序平均存放到不同的分区

2.2 生产者线程也可以自定义分区策略

  • 自定义类实现 Partitioner 接口
  • 重写 Partition 方法（按收到的消息，指定到分区）
  • 实现类配置到 Producer Properties 中

三、Sender线程

Sender线程处理生产者线程于内存中的队列数据块，它建立内存队列与服务端broder分区的数据通道，当数据块达到16K或超过过期时间，从内存中取出数据块并发送到服务端broker对应的分区；默认情况下，不用等broker分区的应答，最多连续发送5个数据块，失败时重发；数据块发送成功后，内存队列中的相应数据块删除，再进行下一次的发送。

服务端 broker 分区中，有两种不同的角色，leader 和 副本，leader 负责接收数据，并把数据同步给各个副本以做备份，当 leader 发生异常状况后，可自动启用副本继续运行。后续章节再继续阐述broker分区的内容。

当Sender线程将内存中的数据块发送给服务端的broker leader 时，

3.1 borker 对 Sender线程的应答机制

  • 0：broker leader接收的数据，不用等保存到磁盘就及时应答给Sender线程
  • 1：leader保存磁盘后，不用等同步给副本，就应答给负责发送的Sender线程
  • all：leader和副本全部都磁盘保存完成后，再应答给负责发送的Sender线程

按实际场景可以选择broker不同的应答机制：
如果对数据的完整性要求最高的话，应答机制all是最好的选择，如银行流水数据；
如果对处理速度要求最高的话，允许偶然个别数据的缺失，应答机制0是最好的选择，如日志。

四、生产者端 - 整体运行示例图

为了更好的直观的便于理解，以图例方式展现上述所有的阐述内容：

上图需要关注的点： 序列化的数据压缩方式、 数据分区策略、 内存总大小、 内存数据块大小、 数据块过期时间、 broker应答机制。

五、生产者端的主要参数配置

于文件 config/producer.properties 中的配置项：

# 内存区大小（默认32M）
buffer.memory
# 单数据块容量（默认16K）
batch.size
# 数据块过期时长（默认0毫秒）
linger.ms
# 序列化数据压缩方式（默认none）
# none、gzip、推荐 snapy、lz4、zstd
compression.type=none
posted @ 2022-09-26 17:21  Sol·wang  阅读(715)  评论(0)  编辑  收藏  举报