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5分钟带你体验一把 Kafka

由 倾然丶 夕夏残阳落幕 提交于 2020-02-28 13:12:25

Guide哥答应大家的 Kafka系列的第2篇原创文章。为了保证内容实时更新，我将相关文章也发送到了Gihub上！地址：https://github.com/Snailclimb/springboot-kafka

相关阅读：入门篇！大白话带你认识 Kafka！

前置条件：你的电脑已经安装 Docker

主要内容：

  1. 使用 Docker 安装
  2. 使用命令行测试消息队列的功能
  3. zookeeper和kafka可视化管理工具
  4. Java 程序中简单使用Kafka

使用 Docker 安装搭建Kafka环境

单机版

下面使用的单机版的Kafka 来作为演示，推荐先搭建单机版的Kafka来学习。

以下使用 Docker 搭建Kafka基本环境来自开源项目：https://github.com/simplesteph/kafka-stack-docker-compose 。当然，你也可以按照官方提供的来：https://github.com/wurstmeister/kafka-docker/blob/master/docker-compose.yml 。

新建一个名为 zk-single-kafka-single.yml 的文件，文件内容如下：

version: '2.1'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper:3.4.9
    hostname: zoo1
    ports:
      - "2181:2181"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_PORT: 2181
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888
    volumes:
      - ./zk-single-kafka-single/zoo1/data:/data
      - ./zk-single-kafka-single/zoo1/datalog:/datalog

  kafka1:
    image: confluentinc/cp-kafka:5.3.1
    hostname: kafka1
    ports:
      - "9092:9092"
    environment:
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: LISTENER_DOCKER_INTERNAL://kafka1:19092,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL://${DOCKER_HOST_IP:-127.0.0.1}:9092
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: LISTENER_DOCKER_INTERNAL:PLAINTEXT,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL:PLAINTEXT
      KAFKA_INTER_BROKER_LISTENER_NAME: LISTENER_DOCKER_INTERNAL
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: "zoo1:2181"
      KAFKA_BROKER_ID: 1
      KAFKA_LOG4J_LOGGERS: "kafka.controller=INFO,kafka.producer.async.DefaultEventHandler=INFO,state.change.logger=INFO"
      KAFKA_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR: 1

    volumes:
      - ./zk-single-kafka-single/kafka1/data:/var/lib/kafka/data
    depends_on:
      - zoo1

运行以下命令即可完成环境搭建(会自动下载并运行一个 zookeeper 和 kafka )

docker-compose -f zk-single-kafka-single.yml up

如果需要停止Kafka相关容器的话，运行以下命令即可：

docker-compose -f zk-single-kafka-single.yml down

集群版

以下使用 Docker 搭建Kafka基本环境来自开源项目：https://github.com/simplesteph/kafka-stack-docker-compose 。

新建一个名为 zk-single-kafka-multiple.yml 的文件，文件内容如下：

version: '2.1'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper:3.4.9
    hostname: zoo1
    ports:
      - "2181:2181"
    environment:
        ZOO_MY_ID: 1
        ZOO_PORT: 2181
        ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888
    volumes:
      - ./zk-single-kafka-multiple/zoo1/data:/data
      - ./zk-single-kafka-multiple/zoo1/datalog:/datalog

  kafka1:
    image: confluentinc/cp-kafka:5.4.0
    hostname: kafka1
    ports:
      - "9092:9092"
    environment:
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: LISTENER_DOCKER_INTERNAL://kafka1:19092,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL://${DOCKER_HOST_IP:-127.0.0.1}:9092
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: LISTENER_DOCKER_INTERNAL:PLAINTEXT,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL:PLAINTEXT
      KAFKA_INTER_BROKER_LISTENER_NAME: LISTENER_DOCKER_INTERNAL
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: "zoo1:2181"
      KAFKA_BROKER_ID: 1
      KAFKA_LOG4J_LOGGERS: "kafka.controller=INFO,kafka.producer.async.DefaultEventHandler=INFO,state.change.logger=INFO"
    volumes:
      - ./zk-single-kafka-multiple/kafka1/data:/var/lib/kafka/data
    depends_on:
      - zoo1

  kafka2:
    image: confluentinc/cp-kafka:5.4.0
    hostname: kafka2
    ports:
      - "9093:9093"
    environment:
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: LISTENER_DOCKER_INTERNAL://kafka2:19093,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL://${DOCKER_HOST_IP:-127.0.0.1}:9093
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: LISTENER_DOCKER_INTERNAL:PLAINTEXT,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL:PLAINTEXT
      KAFKA_INTER_BROKER_LISTENER_NAME: LISTENER_DOCKER_INTERNAL
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: "zoo1:2181"
      KAFKA_BROKER_ID: 2
      KAFKA_LOG4J_LOGGERS: "kafka.controller=INFO,kafka.producer.async.DefaultEventHandler=INFO,state.change.logger=INFO"
    volumes:
      - ./zk-single-kafka-multiple/kafka2/data:/var/lib/kafka/data
    depends_on:
      - zoo1


  kafka3:
    image: confluentinc/cp-kafka:5.4.0
    hostname: kafka3
    ports:
      - "9094:9094"
    environment:
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: LISTENER_DOCKER_INTERNAL://kafka3:19094,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL://${DOCKER_HOST_IP:-127.0.0.1}:9094
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: LISTENER_DOCKER_INTERNAL:PLAINTEXT,LISTENER_DOCKER_EXTERNAL:PLAINTEXT
      KAFKA_INTER_BROKER_LISTENER_NAME: LISTENER_DOCKER_INTERNAL
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: "zoo1:2181"
      KAFKA_BROKER_ID: 3
      KAFKA_LOG4J_LOGGERS: "kafka.controller=INFO,kafka.producer.async.DefaultEventHandler=INFO,state.change.logger=INFO"
    volumes:
      - ./zk-single-kafka-multiple/kafka3/data:/var/lib/kafka/data
    depends_on:
      - zoo1

运行以下命令即可完成 1个节点 Zookeeper+3个节点的 Kafka 的环境搭建。

docker-compose -f zk-single-kafka-multiple.yml up

如果需要停止Kafka相关容器的话，运行以下命令即可：

docker-compose -f zk-single-kafka-multiple.yml down

使用命令行测试消息的生产和消费

一般情况下我们很少会用到 Kafka 的命令行操作。

1.进入 Kafka container 内部执行 Kafka 官方自带了一些命令

docker exec -ti docker_kafka1_1 bash

2.列出所有 Topic

root@kafka1:/# kafka-topics --describe --zookeeper zoo1:2181

3.创建一个 Topic

root@kafka1:/# kafka-topics --create --topic test --partitions 3 --zookeeper zoo1:2181 --replication-factor 1
Created topic test.

我们创建了一个名为 test 的 Topic, partition 数为 3, replica 数为 1。

4.消费者订阅主题

root@kafka1:/# kafka-console-consumer --bootstrap-server localhost:9092 --topic test
send hello from console -producer

我们订阅了 名为 test 的 Topic。

5.生产者向 Topic 发送消息

root@kafka1:/# kafka-console-producer --broker-list localhost:9092 --topic test
>send hello from console -producer
>

我们使用 kafka-console-producer 命令向名为 test 的 Topic 发送了一条消息，消息内容为：“send hello from console -producer”

这个时候，你会发现消费者成功接收到了消息：

root@kafka1:/# kafka-console-consumer --bootstrap-server localhost:9092 --topic test
send hello from console -producer

IDEA相关插件推荐

Zoolytic-Zookeeper tool

这是一款 IDEA 提供的 Zookeeper 可视化工具插件，非常好用！ 我们可以通过它：

  1. 可视化ZkNodes节点信息
  2. ZkNodes节点管理-添加/删除
  3. 编辑zkNodes数据
  4. ......

实际使用效果如下：

<img src="https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/zookeeper-kafka.jpg" style="zoom:50%;" />

使用方法：

  1. 打开工具：View->Tool windows->Zoolytic；
  2. 点击 “+” 号后在弹出框数据：“127.0.0.1:2181” 连接 zookeeper；
  3. 连接之后点击新创建的连接然后点击“+”号旁边的刷新按钮即可！

Kafkalytic

IDEA 提供的 Kafka 可视化管理插件。这个插件为我们提供了下面这写功能：

  1. 多个集群支持
  2. 主题管理:创建/删除/更改分区
  3. 使用正则表达式搜索主题
  4. 发布字符串/字节序列化的消息
  5. 使用不同的策略消费消息

实际使用效果如下：

<img src="https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/kafkalytic.jpg" style="zoom:50%;" />

使用方法：

  1. 打开工具：View->Tool windows->kafkalytic；

  2. 点击 “+” 号后在弹出框数据：“127.0.0.1:9092” 连接；

Java 程序中简单使用Kafka

代码地址：https://github.com/Snailclimb/springboot-kafka/tree/master/kafka-intro-maven-demo

Step 1:新建一个Maven项目

Step2: pom.xml 中添加相关依赖

        <dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka-clients</artifactId>
            <version>2.2.0</version>
        </dependency>

Step 3：初始化消费者和生产者

KafkaConstants常量类中定义了Kafka一些常用配置常量。

public class KafkaConstants {
    public static final String BROKER_LIST = "localhost:9092";
    public static final String CLIENT_ID = "client1";
    public static String GROUP_ID_CONFIG="consumerGroup1";
    private KafkaConstants() {

    }
}

ProducerCreator 中有一个 createProducer() 方法方法用于返回一个 KafkaProducer对象

import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.Producer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerConfig;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer;

import java.util.Properties;

/**
 * @author shuang.kou
 */
public class ProducerCreator {


    public static Producer<String, String> createProducer() {
        Properties properties = new Properties();
        properties.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, KafkaConstants.BROKER_LIST);
        properties.put(ProducerConfig.CLIENT_ID_CONFIG, KafkaConstants.CLIENT_ID);
        properties.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());
        properties.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());
        return new KafkaProducer<>(properties);
    }
}

ConsumerCreator 中有一个 createConsumer() 方法方法用于返回一个 KafkaConsumer 对象

import org.apache.kafka.clients.consumer.Consumer;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer;

import java.util.Properties;

public class ConsumerCreator {

    public static Consumer<String, String> createConsumer() {
        Properties properties = new Properties();
        properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, KafkaConstants.BROKER_LIST);
        properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, KafkaConstants.GROUP_ID_CONFIG);
        properties.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        properties.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        return new KafkaConsumer<>(properties);
    }
}

Step 4：发送和消费消息

生产者发送消息：

private static final String TOPIC = "test-topic";
Producer<String, String> producer = ProducerCreator.createProducer();
ProducerRecord<String, String> record =
 new ProducerRecord<>(TOPIC, "hello, Kafka!");
try {
 //send message
 RecordMetadata metadata = producer.send(record).get();
 System.out.println("Record sent to partition " + metadata.partition()
                    + " with offset " + metadata.offset());
} catch (ExecutionException | InterruptedException e) {
 System.out.println("Error in sending record");
 e.printStackTrace();
}
producer.close();

消费者消费消息：

Consumer<String, String> consumer = ConsumerCreator.createConsumer();
// 循环消费消息
while (true) {
  //subscribe topic and consume message
  consumer.subscribe(Collections.singletonList(TOPIC));

  ConsumerRecords<String, String> consumerRecords =
    consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));
  for (ConsumerRecord<String, String> consumerRecord : consumerRecords) {
    System.out.println("Consumer consume message:" + consumerRecord.value());
  }
}

Step 5：测试

运行程序控制台打印出：

Record sent to partition 0 with offset 20
Consumer consume message:hello, Kafka!

开源项目推荐

作者的其他开源项目推荐：

  1. JavaGuide：【Java学习+面试指南】 一份涵盖大部分Java程序员所需要掌握的核心知识。
  2. springboot-guide : 适合新手入门以及有经验的开发人员查阅的 Spring Boot 教程（业余时间维护中，欢迎一起维护）。
  3. programmer-advancement : 我觉得技术人员应该有的一些好习惯！
  4. spring-security-jwt-guide :从零入门 ！Spring Security With JWT（含权限验证）后端部分代码。

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