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说明

Spark Streaming的原理说明的文章很多，这里不做介绍。本文主要介绍使用Kafka作为数据源的编程模型,编码实践,以及一些优化说明。

spark streaming:http://spark.apache.org/docs/1.6.0/streaming-programming-guide.html

streaming-kafka-integration:http://spark.apache.org/docs/1.6.0/streaming-kafka-integration.html

演示环境

Spark:1.6

Kafka:kafka_2.11-0.9.0.1

实现语言：Python

编程模型

目前Spark Streaming 的kafka编程主要包括两种模型：

基于Receiver

Direct(无Receiver)

基于Receiver

这种方式利用接收器(Receiver)来接收kafka中的数据，其最基本是使用Kafka高阶用户API接口。对于所有的接收器，从kafka接收来的数据会存储在spark的executor中，之后spark streaming提交的job会处理这些数据

原理图

说明

需要借助Write Ahead Logs 来保证数据的不丢失，如果我们启用了Write Ahead Logs复制到文件系统如HDFS，那么storage level需要设置成 StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER，也就是KafkaUtils.createStream(…, StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER)

在Receiver的方式中，Spark中的partition和kafka中的partition并不是相关的，所以如果我们加大每个topic的partition数量，仅仅是增加线程来处理由单一Receiver消费的主题。但是这并没有增加Spark在处理数据上的并行度。

对于不同的Group和topic我们可以使用多个Receiver创建不同的Dstream来并行接收数据，之后可以利用union来统一成一个Dstream。

Direct(无Receiver)

在spark1.3之后，引入了Direct方式。不同于Receiver的方式，Direct方式没有receiver这一层，其会周期性的获取Kafka中每个topic的每个partition中的最新offsets，之后根据设定的maxRatePerPartition来处理每个batch

不同于Receiver的方式(是从Zookeeper中读取offset值，那么自然zookeeper就保存了当前消费的offset值，那么如果重新启动开始消费就会接着上一次offset值继续消费)。而在Direct的方式中，是直接从kafka来读数据，那么offset需要自己记录，可以利用checkpoint、数据库或文件记录或者回写到zookeeper中进行记录

原理图

说明

简化的并行：在Receiver的方式中我们提到创建多个Receiver之后利用union来合并成一个Dstream的方式提高数据传输并行度。而在Direct方式中，Kafka中的partition与RDD中的partition是一一对应的并行读取Kafka数据，这种映射关系也更利于理解和优化。

高效：在Receiver的方式中，为了达到0数据丢失需要将数据存入Write Ahead Log中，这样在Kafka和日志中就保存了两份数据，浪费！而第二种方式不存在这个问题，只要我们Kafka的数据保留时间足够长，我们都能够从Kafka进行数据恢复。

精确一次：在Receiver的方式中，使用的是Kafka的高阶API接口从Zookeeper中获取offset值，这也是传统的从Kafka中读取数据的方式，但由于Spark Streaming消费的数据和Zookeeper中记录的offset不同步，这种方式偶尔会造成数据重复消费。而第二种方式，直接使用了简单的低阶Kafka API，Offsets则利用Spark Streaming的checkpoints进行记录，消除了这种不一致性。

代码实践

Kafka生产者

package com.eric.kafka.producer;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.Random;

import java.util.Properties;

import kafka.javaapi.producer.Producer;

import kafka.producer.KeyedMessage;

import kafka.producer.ProducerConfig;

/**

* Hello world!

*/

public class ProcuderSample {

private final Producer

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