如何制作课程网站,开发平台说明,做生物卷子的网站,重庆响应式网页建设报价这边整理下Kafka三大主要组件Producer原理。
目录
一、Producer发送消息源码流程
二、ACK应答机制和ISR机制
1#xff09;ACK应答机制
2#xff09;ISR机制
三、消息的幂等性
四、Kafka生产者事务 一、Producer发送消息源码流程 Producer发送消息流程如上图。主要是用…这边整理下Kafka三大主要组件Producer原理。
目录
一、Producer发送消息源码流程
二、ACK应答机制和ISR机制
1ACK应答机制
2ISR机制
三、消息的幂等性
四、Kafka生产者事务 一、Producer发送消息源码流程 Producer发送消息流程如上图。主要是用了两个线程主线程中生成消息经过拦截器之后在序列化器中将消息的K,V序列化在到分区器中分配对应的分区之后放入累加器。
当消息在累加器中批次满了或者创建了新的累加batch就会唤起Sender线程将消息发送到Broker中。
这其中在分区器中配置分区的规则有以下四个逻辑
1.消息定义了分区就用消息指定的分区
2.消息没有定义分区但是使用了自定义分区器那么就走自定义分区器里面的选择分区的逻辑
3.消息没有定义分区也没有使用自定义分区器key不为空那么就会走hash取模算法会用key的hash值和分区器数量进行取模计算得到对应的分区器
4.以上都不符合的话就走粘连策略得到最终的分区。
二、ACK应答机制和ISR机制
1ACK应答机制
生产者Producer向Broker发送消息明显是需要有个应答ACK来知道Broker是否收到消息的。所以Kafka提供了三种等级的Ack应答机制。可以根据可靠性和延迟的要求进行选择
1.acks0 broker一收到消息就返回Ack应答 但这种模式明显会有一个问题就是leader落盘失败的话发送的消息就都没有用了如下图 要保证可靠性就有了第二种模式。
2.acks1 : broker收到消息并且leader分区落盘之后返回Ack应答。Kafka默认应答机制级别 这种模式也会有问题就是leader数据落盘之后两个副本都没有备份这个时候leader又挂了这个时候就会丢失数据了如下图所示 所以要保证进一步的可靠性就有了第三种模式。
3.ack-1(或者all)broker收到消息并且leader分区落盘之后所有fllowers也备份成功之后返回Ack应答。 明显可以看出以上三种从上到下其可靠性依次增强延迟也依次增大。
但是这个模式可以想到还是会有两种问题
问题1就是在leader和fllower都落盘成功之后准备返回ack时候leader挂了这个时候Producer就收不到ACK了。那么生产者正常来讲就会重发消息这个时候对于broker来说明显消息重复了当然实际上Kafka可以通过消息的幂等性来判断就有问题了。
这个时候除了Kafka自带的消息幂等性处理还有一种方案就是配置里有个重试次数我们可以设置为0也可以实现。 但明显这只能解决这一种问题可能引起其他情况的异常问题例如需要重发来保证可靠性的情况
问题2如果fllower重有挂了的节点那么这种情况Producer明显永远拿不到Ack了明显会阻塞消息过程。如下图 所以为了解决问题2这种情况Kafka就采用了ISR的机制。
2ISR机制
ISR(in-sync replica set):是一组动态维护副本的集合。
ISR的界定标准可以自己设置replica.lag.time.ms(默认是30秒)也就是P0_R0 30秒钟还没有从P0_R1中同步数据
简单的理解ISR就是一个Set集合里面存储的就是同步积极的分区集合当分区同步出现问题时候就把这个分区移除ISR集合。
还是在下图那种情况
所以初始的时候ISR集合里面是有P0_R0,P0_R1,P0_R2三个分区的但是当P0_R0同步出现问题的时候就把P0_R0移除ISR集合。这个时候ISR集合中只有P0_R1,P0_R2。此时这两个分区落盘都成功了这个时候leader也就返回了ack了。
相对应ISR也有一个OSRout-sync replica,也就是没有正常同步数据的副本
那明显ISROSR 就能拿到全部的副本ARAssigned replica了:AR ISROSR,如下图所示 三、消息的幂等性
生产者的幂等性可以理解为不管生产者发送多少次效益对于broker来说如果是同一条消息broker端只存一条消息。
上面问题1的那种情况一般为了保证重试机制的正常不会将重试参数retires设置为0Kafka是通过broker的幂等性判断来解决这个问题的。下面详细介绍下实现的思路。
问题的情况如下图 再返回ack时候由于网络抖动等问题导致服务端返回失败此时生产者进行重试导致消息被重复写入了broker服务端。
解决的方案如下 在发送消息的时候每条消息增加两个参数PID(Producer ID):生产者id; Sequence Number:消息序列数一般从0开始
如上图所示在第4步重发同一消息时候Broker服务端在网队列里面写消息时候会判断PID和Seq Num是否重复如果重复就写入队列失败。那么就不会往队列里面写入重复的消息了。 这里面的Seq Num还会有多种情况就是假设前一条消息的Seq Num1现在这条消息的PID相同但是Seq Num3那么就会判断丢失了消息Kafka就会抛出丢失消息的异常信息
总结一下
1Producer端发送消息消息PID,Seq Num
2) Broker端接收消息将消息PID,Seq Num一起保存
3若ack失败生产者重试再次发生消息Broker判断是否重复
四、Kafka生产者事务
上面的幂等性只能保证在单分区单会话客户端重启之后在建立连接会认为是新的producer id场景下有效。
对于多分区多会话Kafka通过生产者事务提供了多个分区写入的原子性操作理解参照数据库的原子性。
Kafka事务的API相关方法 Kafka事务操作的基本流程 如上图所示
Kafka通过事务协调者Transaction Coordinator和事务日志Transcation Log来实现的。
流程就是
1生产者通过initTransactions向Coordinator注册事务ID
2Coordinator记录事务日志。
3生产者把消息写入目标分区 此时这三部的数据对于消费者都是不可见的
4分区和Coordinator的交互标记消息状态。消息装状态标记为Commited才对消费者可见否则不可见。
详细流程如下图 以上就是Kafkaproducer端相关原理了。
