2.生产者消息发送流程及API使用

学习尚硅谷kafka教程记录的笔记，视频地址： kafka3.x教程

生产者消息发送流程

​ 在消息发送的过程中，涉及到了两个线程——main 线程和 Sender 线程。在 main 线程中创建了一个双端队列 RecordAccumulator。main 线程将消息发送给 RecordAccumulator，Sender 线程不断从RecordAccumulator 中拉取消息发送到 Kafka Broker。

​ 在mian线程发送消息到队列前，还经过拦截器、序列化器、分区器。拦截器用于拦截一些数据，序列化器中可以指定消息的key和value的序列化，分区器可以指定消息发送到哪个分区。

​ RecordAccumulator队列默认为32M，每批次大小默认为16kb。

​ Sender线程拉取数据有两个条件达到一个即开始拉取

​ 1、数据累积到batch.size(默认16kb)。

​ 2、sender等待linger.ms(默认0ms)，表示没有延迟，来了一条即开始拉取。

​ 发送数据时，NewWorkClient中有缓存的请求，按照kafka中的节点个数，每个节点对应一个队列，一个队列最多可以缓存5个请求。

​ 最后通过Selector打通RecordAccumulator队列到集群的链路，将消息发送到kafka集群中。

​ 发送完成后，kafka对消息做出应答，应答有0、1、-1三种形式。

0：生产者发送过来的数据，不需要等数据落盘应答。
1：生产者发送过来的数据，Leader收到数据后应答。
-1（all）：生产者发送过来的数据，Leader和ISR队列里面的所有节点收齐数据后应答。-1和all等价。

具体的流程如下图：

生产者发送消息API使用

• 引入依赖

        
            org.apache.kafka
            kafka-clients
            3.0.0
        

• 编写测试代码

public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建 kafka 生产者的配置对象
        Properties properties = new Properties();
        // 2. 给 kafka 配置对象添加配置信息：bootstrap.servers
        properties.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,
                "hadoop102:9092");
        properties.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG,
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");

        properties.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG,
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        // 3. 创建 kafka 生产者对象
        KafkaProducer kafkaProducer = new
                KafkaProducer(properties);
        // 4. 调用 send 方法,发送消息
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            kafkaProducer.send(new
                    ProducerRecord("first","hello " + i));
        }
        // 5. 关闭资源
        kafkaProducer.close();
    }

• 测试：在 hadoop102 上开启 Kafka 消费者,启动项目查看消费者是否接收到消息

bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server hadoop102:9092 --topic topicname

带回调函数的异步发送

​ 回调函数会在 producer 收到 ack 时调用，为异步调用，该方法有两个参数，分别是元数据信息（RecordMetadata）和异常信息（Exception），如果 Exception 为 null，说明消息发送成功，如果 Exception 不为 null，说明消息发送失败。

只需要修改ProducerRecord方法的参数，代码如下

// 4. 调用 send 方法,发送消息
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            kafkaProducer.send(new
                    ProducerRecord<String, String>("first", "hello callback" + i), new Callback() {
                public void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception e) {
                    if (e == null) {
                        System.out.println(" 主题： " +
                                metadata.topic() + "->" + "分区：" + metadata.partition());
                    } else {
                        e.printStackTrace();
                        System.out.println(" 主题： " +
                                metadata.topic() + "->" + "分区：" + metadata.partition() + "发送失败");
                    }
                }
            });
        }

生产者分区

生产者分区的好处：

• 便于合理使用存储资源，每个Partition在一个Broker上存储，可以把海量的数据按照分区切割成一

  块一块数据存储在多台Broker上。

• 提高并行度，生产者可以以分区为单位发送数据；消费者可以以分区为单位进行消费数据。

生产者发送消息的分区策略

• 指明partition的情况下，直接将指明的值作为partition值；
• 没有指明partition值但有key的情况下，将key的hash值与topic的partition数进行取余得到partition值；
• 既没有partition值又没有key值的情况下，Kafka采用Sticky Partition（黏性分区器），会随机选择一个分区，并尽可能一直使用该分区，待该分区的batch已满或者已完成，Kafka再随机一个分区进行使用（和上一次的分区不同）。

自定义分区器

• 1.定义类实现 Partitioner 接口。
• 2.重写 partition()方法。

public class MyPartition implements Partitioner {
    public int partition(String s, Object o, byte[] bytes, Object o1, byte[] bytes1, Cluster cluster) {
        String value = o1.toString();
        int partiton = 0;
        if(value.contains("atguigu")){
            partiton = 0;
        }else{
            partiton = 1;
        }
        return partiton;
    }

    public void close() {

    }

    public void configure(Map<String, ?> map) {

    }
}

• 3.在生产者的配置中添加分区器参数

//自定义分区
properties.put(ProducerConfig.PARTITIONER_CLASS_CONFIG,"com.atguigu.kafka.producer.MyPartition");

生产者如何提高吞吐量

• 1.批次大小，默认16kb

properties.put(ProducerConfig.BATCH_SIZE_CONFIG, 16384);

• 2.修改等待时间，修改为5-100ms

properties.put(ProducerConfig.LINGER_MS_CONFIG, 1);

• 3.修改缓冲区大小，修改为64m

properties.put(ProducerConfig.BUFFER_MEMORY_CONFIG,33554432);

• 4.使用压缩snappy

// compression.type：压缩，默认 none，可配置值 gzip、snappy、lz4 和 zstd
properties.put(ProducerConfig.COMPRESSION_TYPE_CONFIG,"snappy");