kafka如何保证消息不丢失

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作者
猴君
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                Kafka发送消息是异步发送的,所以我们不知道消息是否发送成功,所以会可能造成消息丢失。而且Kafka架构是由生产者-服务器端-消费者三种组成部分构成的。要保证消息不丢失,那么主要有三种解决方法。

生产者(producer)端处理

生产者默认发送消息代码如下:

import org.apache.kafka.clients.producer.Producer; import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import java.util.Properties;   public class KafkaMessageProducer {       public static void main(String[] args) {         // 配置Kafka生产者         Properties props = new Properties();         props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); // Kafka集群地址         props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 键的序列化器         props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 值的序列化器           // 创建Kafka生产者实例         Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);           String topic = "test"; // Kafka主题           try {             // 发送消息到Kafka             for (int i = 0; i < 10; i++) {                 String message = "Message " + i;                 ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(topic, message);                 producer.send(record);                 System.out.println("Sent message: " + message);             }         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         } finally {             // 关闭Kafka生产者             producer.close();         }     } }

生产者端要保证消息发送成功,可以有两个方法:

1.把异步发送改成同步发送,这样producer就能实时知道消息的发送结果。

要将 Kafka 发送方法改为同步发送,可以使用 `send()` 方法的返回值Future<RecordMetadata>`, 并调用 `get()` 方法来等待发送完成。

以下是将 Kafka 发送方法改为同步发送的示例代码:

import org.apache.kafka.clients.producer.Producer; import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import java.util.Properties; import java.util.concurrent.ExecutionException; import org.apache.kafka.clients.producer.RecordMetadata;   public class KafkaMessageProducer {       public static void main(String[] args) {         // 配置 Kafka 生产者         Properties props = new Properties();         props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); // Kafka 集群地址         props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 键的序列化器         props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 值的序列化器           // 创建 Kafka 生产者实例         Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);           String topic = "test"; // Kafka 主题           try {             // 发送消息到 Kafka             for (int i = 0; i < 10; i++) {                 String message = "Message " + i;                 ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(topic, message);                 RecordMetadata metadata = producer.send(record).get(); // 同步发送并等待发送完成                 System.out.println("Sent message: " + message + ", offset: " + metadata.offset());             }         } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {             e.printStackTrace();         } finally {             // 关闭 Kafka 生产者             producer.close();         }     } }

在这个示例代码中,通过调用 send(record).get() 实现了同步发送,其中 get() 方法会阻塞当前线程,直到发送完成并返回消息的元数据。

2.添加异步回调函数来监听消息发送的结果,如果发送失败,可以在回调函数里重新发送。

要保持发送消息成功并添加回调函数,你可以在发送消息的时候指定一个回调函数作为参数。回调 函数将在消息发送完成后被调用,以便你可以在回调函数中处理发送结果。

import org.apache.kafka.clients.producer.Producer; import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import java.util.Properties; import org.apache.kafka.clients.producer.Callback; import org.apache.kafka.clients.producer.RecordMetadata;   public class KafkaMessageProducer {       public static void main(String[] args) {         // 配置 Kafka 生产者         Properties props = new Properties();         props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); // Kafka 集群地址         props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 键的序列化器         props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); // 值的序列化器           // 创建 Kafka 生产者实例         Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);           String topic = "test"; // Kafka 主题           try {             // 发送消息到 Kafka             for (int i = 0; i < 10; i++) {                 String message = "Message " + i;                 ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(topic, message);                   // 发送消息并指定回调函数                 producer.send(record, new Callback() {                     @Override                     public void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {                         if (exception == null) {                             System.out.println("Sent message: " + message + ", offset: " + metadata.offset());                         } else {                             // 这里重新发送消息                             producer.send(record);                             exception.printStackTrace();                         }                     }                 });             }         } finally {             // 关闭 Kafka 生产者             producer.close();         }     } }

在这个示例代码中,我们使用了 send(record, callback) 方法来发送消息,并传递了一个实现了 Callback 接口的匿名内部类作为回调函数。当消息发送完成后,回调函数的 onCompletion() 方法会被调用。你可以根据 RecordMetadata 和 Exception 参数来处理发送结果。
另外producer还提供了一个重试参数,这个参数叫retries,如果因为网络问题或者Broker故障导致producer发送消息失败,那么producer会根据这个参数的值进行重试发送消息。

服务器端(Broker)端

Kafka Broker(服务器端)通过以下方式来确保生产者端消息发送的成功和不丢失:

1. 消息持久化(异步刷盘):Kafka Broker将接收到的消息持久化到磁盘上的日志文件中。这样即使在消息发送后发生故障,Broker能够恢复并确保消息不会丢失。(注意:持久化是由操作系统调度的,如果持久化之前系统崩溃了,那么就因为不能持久化导致数据丢失,但是Kafka没提供同步刷盘策略)

2. 复制与高可用性:Kafka支持分布式部署,可以将消息分布到多个Broker上形成一个Broker集群。在集群中,消息被复制到多个副本中,以提供冗余和高可用性。生产者发送消息时,它可以将消息发送到任何一个Broker,然后Broker将确保消息在集群中的所有副本中都被复制成功。

3. 消息提交确认:当生产者发送消息后,在收到Broker的确认响应之前,生产者会等待。如果消息成功写入并复制到了指定的副本中,Broker会发送确认响应给生产者。如果生产者在指定的时间内没有收到确认响应,它将会尝试重新发送消息,以确保消息不会丢失。

4. 可靠性设置(同步刷盘):生产者可以配置一些参数来提高消息发送的可靠性。例如,可以设置`acks`参数来指定需要收到多少个Broker的确认响应才认为消息发送成功。可以将`acks`设置为`"all"`,表示需要收到所有副本的确认响应才算发送成功。

总之,Kafka Broker通过持久化和复制机制,以及消息确认和可靠性设置,确保生产者端的消息发送成功且不丢失。同时,应注意及时处理可能的错误情况,并根据生产者端需求和场景合理配置相应的参数。

对于使用YAML文件进行Kafka配置的情况,你可以按照以下格式设置acks参数:

# Kafka生产者配置 producer:   bootstrap.servers: your-kafka-server:9092   acks: all        # 设置acks参数为"all"   key.serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer   value.serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer

消费者(Consumer)处理

        Kafka Consumer 默认会确保消息的至少一次传递(at least once delivery)。这意味着当 Consumer 完成对一条消息的处理后,会向 Kafka 提交消息的偏移量(offset),告知 Kafka 这条消息已被成功处理。如果 Consumer 在处理消息时发生错误,可以通过回滚偏移量来重试处理之前的消息。

以下是一些确保消息消费成功的方法:

  •  使用自动提交偏移量(Auto Commit Offsets)
  • 手动提交偏移量(Manual Commit Offsets)
  • 设置消费者的最大重试次数:
  • 设置适当的消费者参数

尽管 Kafka 提供了可靠的消息传递机制,但仍然需要在消费者端实现适当的错误处理和重试逻辑,以处理可能发生的错误情况。

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