Kafka消息队列原理总结

最新推荐文章于 2025-04-10 08:17:51 发布
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分类专栏： java 文章标签： kafka 消息队列
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本文深入探讨了Kafka的逻辑和物理数据模型、分发策略、持久化存储、查找数据的方法以及数据一致性策略。Kafka采用hash分发算法，通过Segment存储和索引文件实现高效查找。其独特的持久化策略利用操作系统pagecache，避免额外的内存拷贝，提高性能。同时，Kafka通过选举leader保证数据一致性，并依赖Zookeeper进行负载均衡。

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最近在测试kafka的读写性能，所以借这个机会了解了kafka的一些设计原理，既然作为分布式系统，我们还是按照分布式的套路进行分析。

 

Kafka的逻辑数据模型：

生产者发送数据给服务端时，构造的是ProducerRecord<Integer, String>(String topic, Integer key,String value)对象并发送，从这个构造函数可以看到，kafka的表面逻辑数据模型是key-value。当然api再发送前还会在这个基础上加入若干校验信息，不过这个对用户而言是透明的。

 

Kafka的分发策略：

跟很多分布式多备份系统类似，kafka的基本网络结构如下：

一个节点(Broker)中存有不同partition的备份，一个parittion存在多份备份保存在不同节点上并且选举出一个作为leader跟客户端交互，一个topic拥有多个parittion。

默认的kafka分发算法是hash(key)%numPartitions，简单来就是哈希再取模。当然这个算法可以自定义，只要重写相关接口。如上图在一个四台主机上创建了一个有两个备份，四个分区partion的话题topic，但生产者需要发送某个key-value对象到消息队列里面时，创建连接时通过访问z

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