详细讲解如何使用Java连接Kafka构建生产者和消费者(带测试样例)
1 缘起
学习消息队列的过程中,先补习了RabbitMQ相关知识,
接着又重温了Kafka相关的知识,
发现,我并没有积累Java原生操作Kafka的文章,
只使用SpringBoot集成过Kafka,
所以,本次是纯Java的方式操作Kafka,
构建生产者和消费者,本地部署Kafka环境,给出测试样例的测试结果,
同时,讲解部分通用的参数,
及给出通过命令行启动生产者和消费者的测试样例,
分享如下,帮助读者学习Kafka基础操作。
2 环境准备
下载kafka:https://download.csdn.net/download/Xin_101/19787459
2.1 启动zookeeper
bin/zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties
2.2 启动kafka
bin/kafka-server-start.sh config/server.properties
2.3 新建topic
bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic my-topic
2.4 依赖
<dependency><groupId>org.apache.kafka</groupId><artifactId>kafka-clients</artifactId><version>3.2.0</version>
</dependency>
3 Kafka通用配置
Kafka的生产者和消费者参数比较多,这里仅列出一些测试用的参数,
区分生产者和消费者。
3.1 生产者配置参数
序号 | 参数 | 描述 |
---|---|---|
1 | bootstrap.servers | Kafka主机 |
2 | acks |
生产者:要求leader请求结束前收到的确认次数,来控制发送数据的持久化 消息确认: 0:生产者不等待服务器确认,此时retry参数不生效 1:leader写入记录到log,不会等待follower的确认即向生产者发送通知 all:leader等待所有副本通知,然后向生产者发送通知,保证所有数据落盘到所有副本,功能同设置为-1 |
3 | retries | 生产者重试次数 |
4 | batch.size | 生产者:向同一分区发送打包发送的数据量,单位:bytes,默认16384bytes=16K |
5 | linger.ms | 生产者:批量发送消息的间隔时间(延迟时间),单位:毫秒 |
6 | buffer.memory | 生产者:可以使用的最大缓存空间,单位:bytes,默认33554432bytes=32M |
7 | key.serializer | 生产者:键编码器 |
8 | value.serializer | 生产者:值编码器 |
3.2 消费者配置参数
序号 | 参数 | 描述 |
---|---|---|
1 | bootstrap.servers | Kafka主机 |
2 | group.id | 消费者:消费topic的组ID |
3 | enable.auto.commit | 消费者:后台定期提交offset |
4 | auto.commit.interval.ms | 消费者提交offset的时间间隔:单位:毫秒,当enable.auto.commit为true时生效 |
5 | auto.offset.reset |
消费者:重启后配置offset earliest:消费者恢复到当前topic最早的offset latest:消费者从最新的offset开始消费 none:如果消费者组没找到之前的offset抛出异常 其他任何值都会抛出异常 |
6 | key.deserializer | 消费者:键解码器 |
7 | value.deserializer | 消费者:值解码器 |
3.3 Kafka通用参数封装
由于参数众多,这里封装了一个Kafka通用参数类,给了默认值,
本地测试,直接使用默认参数,
同时给出了有参构造器,自定义参数,
代码样例如下。
package com.monkey.java_study.mq.kafka;import java.util.Collection;
import java.util.Collections;/*** Kafka通用配置.** @author xindaqi* @since 2022-08-03 9:49*/
public class KafkaCommonProperties {/*** Kafka主机*/private String kafkaHost = "192.168.211.129:9092";/*** 生产者:要求leader请求结束前收到的确认次数,来控制发送数据的持久化* 消息确认:* 0:生产者不等待服务器确认,此时retry参数不生效* 1:leader写入记录到log,不会等待follower的确认即向生产者发送通知* all:leader等待所有副本通知,然后向生产者发送通知,保证所有数据落盘到所有副本,功能同设置为-1*/private String ack = "all";/*** 生产者重试次数*/private Integer retryTimes = 1;/*** 生产者:向同一分区发送打包发送的数据量,单位:bytes,默认16384bytes=16K*/private Integer batchSize = 16384;/*** 生产者:批量发送消息的间隔时间(延迟时间),单位:毫秒*/private Integer lingerMs = 1;/*** 生产者:可以使用的最大缓存空间,单位:bytes,默认33554432bytes=32M.*/private Integer bufferMemory = 33554432;/*** 生产者:键编码器*/private String keyEncoder = "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer";/*** 生产者:值编码器*/private String valueEncoder = "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer";/*** 消费者:消费topic的组ID*/private String groupId = "my-group-id";/*** 消费者:后台定期提交offset*/private String autoCommit = "true";/*** 消费者提交offset的时间间隔:单位:毫秒,当enable.auto.commit为true时生效*/private String autoCommitIntervalMs = "1000";/*** 消费者:键解码器*/private String keyDecoder = "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer";/*** 消费者:值解码器*/private String valueDecoder = "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer";/*** 消费者:重启后配置offset* earliest:消费者恢复到当前topic最早的offset* latest:消费者从最新的offset开始消费* none:如果消费者组没找到之前的offset抛出异常* 其他任何值都会抛出异常*/private String autoOffsetReset = "latest";/*** TOPIC*/private Collection<String> topic = Collections.singleton("my-topic");public KafkaCommonProperties() {}public KafkaCommonProperties(String kafkaHost, String ack, Integer retryTimes, Integer batchSize, Integer lingerMs, Integer bufferMemory, String keyEncoder, String valueEncoder, String groupId, String autoCommit, String autoCommitIntervalMs, String keyDecoder, String valueDecoder, String autoOffsetReset, Collection<String> topic) {this.kafkaHost = kafkaHost;this.ack = ack;this.retryTimes = retryTimes;this.batchSize = batchSize;this.lingerMs = lingerMs;this.bufferMemory = bufferMemory;this.keyEncoder = keyEncoder;this.valueEncoder = valueEncoder;this.groupId = groupId;this.autoCommit = autoCommit;this.autoCommitIntervalMs = autoCommitIntervalMs;this.keyDecoder = keyDecoder;this.valueDecoder = valueDecoder;this.autoOffsetReset = autoOffsetReset;this.topic = topic;}
// 省略setter和getter及toString()
}
4 Code实践
4.1 生产者
构建Kafka数据生产者,
测试样例的配置有:Kafka broker地址,消息确认,重试,批量发送数据,数据键和值的编码器,
重写Callback实现异步生产数据。
4.1.1 生产数据
package com.monkey.java_study.mq.kafka;import org.apache.kafka.clients.producer.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;import java.util.Objects;
import java.util.Properties;/*** Kafka生产者.** @author xindaqi* @since 2022-08-02 9:59*/
public class KafkaProducerTest {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(KafkaProducerTest.class);public static KafkaProducer<String, String> getDefaultKafkaProducer(KafkaCommonProperties kafkaCommonProperties) {Properties properties = new Properties();properties.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getKafkaHost());properties.put(ProducerConfig.ACKS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getAck());properties.put(ProducerConfig.RETRIES_CONFIG, kafkaCommonProperties.getRetryTimes());properties.put(ProducerConfig.BATCH_SIZE_CONFIG, kafkaCommonProperties.getBatchSize());properties.put(ProducerConfig.LINGER_MS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getLingerMs());properties.put(ProducerConfig.BUFFER_MEMORY_CONFIG, kafkaCommonProperties.getBufferMemory());properties.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getKeyEncoder());properties.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getValueEncoder());return new KafkaProducer<>(properties);}static class MyProducerCallback implements Callback {@Overridepublic void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {if (Objects.nonNull(exception)) {logger.error(">>>>>>>>>>Producer生产消息异常:", exception);}if (Objects.nonNull(metadata)) {logger.info(">>>>>>>>>>Producer生产消息:metadata:{},partition:{}, offset:{}", metadata, metadata.partition(), metadata.offset());}}}public static void main(String[] args) {KafkaCommonProperties kafkaCommonProperties = new KafkaCommonProperties();KafkaProducer<String, String> producer = getDefaultKafkaProducer(kafkaCommonProperties);String message = "hello world ";try {for (int i = 0; i < 10; i++) {// 异步写入数据String topic = kafkaCommonProperties.getTopic().toArray()[0].toString();ProducerRecord<String, String> producerRecord = new ProducerRecord<>(topic, message + i);producer.send(producerRecord, new MyProducerCallback());}} catch (Exception ex) {logger.error(">>>>>>>>生产数据异常:", ex);throw new RuntimeException(ex);} finally {producer.close();}}
}
4.1.2 开启生产者
生产者开启后,控制台输出生产者配置信息,如下图所示,其中,
acks在代码中配置为all,而运行日志中acks为-1,所以,acks的all与-1是同种功能。
生产者生产数据是通过异步的方式,控制台日志如下图所示,
由图可知,生产数据的线程为:kafka-producer-network-thread。
4.2 消费者
Kafka消费者通过groupId消费指定topic的,
以groupId区分不同的消费者,即不同的groupId消费相同的topic,对于topic而言,就是不同的消费者,
同时,消费者需要记录消费到的offset,以便下次启动时定位到具体的位置,消费消息。
这里,配置的offset策略为:latest,即每次重启消费者时,从最新的offset开始消费(上次记录的offset之后的一个,如果上次消费没有记录,则从当前offset之后开始消费)。
offset的重置这样理解:
当前topic写入数据有4条,offset从0到3,
如果,offset重设为earliest,则每次重启消费者,offset都会从0开始消费数据;
如果,offset重设为latest,则,每次消费从上次消费的offset下一个开始消费,如果上次消费的offset为3,则,重启后, 从4开始消费数据。
4.2.1 消费数据
package com.monkey.java_study.mq.kafka;import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;import java.time.Duration;
import java.util.Properties;/*** Kafka消费者.** @author xindaqi* @since 2022-08-02 9:59*/
public class KafkaConsumerTest {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(KafkaConsumerTest.class);public static KafkaConsumer<String, String> getDefaultKafkaConsumer(KafkaCommonProperties kafkaCommonProperties) {Properties properties = new Properties();properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getKafkaHost());properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, kafkaCommonProperties.getGroupId());properties.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, kafkaCommonProperties.getAutoCommit());properties.put(ConsumerConfig.AUTO_COMMIT_INTERVAL_MS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getAutoCommitIntervalMs());properties.put(ConsumerConfig.AUTO_OFFSET_RESET_CONFIG, kafkaCommonProperties.getAutoOffsetReset());properties.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getKeyDecoder());properties.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, kafkaCommonProperties.getValueDecoder());return new KafkaConsumer<>(properties);}public static void main(String[] args) {try {KafkaCommonProperties kafkaCommonProperties = new KafkaCommonProperties();KafkaConsumer<String, String> consumer = getDefaultKafkaConsumer(kafkaCommonProperties);consumer.subscribe(kafkaCommonProperties.getTopic());while (Boolean.TRUE) {ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {logger.info(">>>>>>>>Consumer offset:{}, value:{}", record.offset(), record.value());}}} catch (Exception ex) {throw new RuntimeException(ex);}}}
4.2.2 开启消费者
开启消费者后,控制台输出消费者的配置参数,如下图所示。
同时输出的还有(如下图所示),下次将要消费的offset:41。
消费信息日志如下图所示,
由图可知,从offset 41开始消费。
5 命令行
上面
5.1 开启消费者
从topic的最开始消费数据,则offset从0开始,
开启消费者命令:
bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic my-topic --from-beginning
topic中已有数据,因此,开始消费者时,从最开始消费数据,结果如下图所示。
命令行启动生产者后,
该消费者会自动消费进入数据,结果如下图所示。
5.2 开启生产者
开启生产者命令如下:
bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic my-topic
发送消费如下图所示。
6 小结
无。
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