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Kafka Producer 工作流程
消息发送流程
Kafka Producer 发送消息的两种方式:同步发送、异步发送。
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同步发送的流程图
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异步发送流程图
发送流程说明(以异步发送为例):
- 客户端创建Producer对象:创建该对象时,同时会创建EventHandler、ProducerPool对象。其中ProducerPool中保存对象SyncProducer对象,其初始个数由broker.size确定,该对象与Kafka Broker相连,负责消息的发送。
- Producer对象调用send方法时,消息被放到阻塞队列。
- Send Thread 从队列里取出消息,并根据消息的partkey计算出消息应该发送到的分片。
- Send Thread根据分片信息去ProducerPool中找到对应的SyncProducer对象,发送消息。
Producer的Message Delivery
默认情况下request.required.acks = 0
,Producer 只发送,并不保证消息发送成功,类似于HTTP,所以可能会丢消息。
消息的确认模式:
0:不保证消息的到达确认,只管发送,低延迟但是会出现消息的丢失
1:发送消息,并会等待leader 收到确认后,一定的可靠性
-1:发送消息,等待leader收到确认,并进行复制操作后,才返回,最高的可靠性。
所以,默认情况下,Producer 支持的是at most once , 可以将request.required.acks设置为-1,使其支持at least once .
Producer的平滑扩容机制
从上文我们了解到,在创建Producer时使用的配置属性列表中,并没有zookeeper的连接信息,当我们动态增加Broker后,Producer短是如何平滑扩容的呢?
在创建Produer对象时,需要指定 broker地址(部分broker的地址即可)。 客户端会根据这个地址,定时(topic.metadata.refresh.interval.ms来设置)去取Broker的topic、partition、replicas等元数据信息。
当发现有新的borker时,客户端会创建一个新的SyncProduer对象连接到该broker,并将该对象放到ProducerPool中,等待发送消息,这样Producer端就支持了Broker动态的增减。
生产者定时更新topic元信息的时间间隔 ,若是设置为0,那么会在每个消息发送后都去更新数据
topic.metadata.refresh.interval.ms = 600 * 1000
重难点理解:
刷新metadata并不仅在第一次初始化时做。为了能适应kafka broker运行中因为各种原因挂掉、paritition改变等变化,
eventHandler会定期的再去刷新一次该metadata,刷新的间隔用参数topic.metadata.refresh.interval.ms定义,默认值是10分钟。
这里有三点需要强调:
客户端调用send, 才会新建SyncProducer,只有调用send才会去定期刷新metadata在每次取metadata时,kafka会新建一个SyncProducer去取metadata,逻辑处理完后再close。根据当前SyncProducer(一个Broker的连接)取得的最新的完整的metadata,刷新ProducerPool中到broker的连接.每10分钟的刷新会直接重新把到每个broker的socket连接重建,意味着在这之后的第一个请求会有几百毫秒的延迟。如果不想要该延迟,把topic.metadata.refresh.interval.ms值改为-1,这样只有在发送失败时,才会重新刷新。Kafka的集群中如果某个partition所在的broker挂了,可以检查错误后重启重新加入集群,手动做rebalance,producer的连接会再次断掉,直到rebalance完成,那么刷新后取到的连接着中就会有这个新加入的broker。
说明:每个SyncProducer实例化对象会建立一个socket连接
特别注意:
在ClientUtils.fetchTopicMetadata调用完成后,回到BrokerPartitionInfo.updateInfo继续执行,在其末尾,pool会根据上面取得的最新的metadata建立所有的SyncProducer,即Socket通道producerPool.updateProducer(topicsMetadata)
在ProducerPool中,SyncProducer的数目是由该topic的partition数目控制的,即每一个SyncProducer对应一个broker,内部封了一个到该broker的socket连接。每次刷新时,会把已存在SyncProducer给close掉,即关闭socket连接,然后新建SyncProducer,即新建socket连接,去覆盖老的。
如果不存在,则直接创建新的。