Kafka 服务异步通信 -- 消息队列MQ简介Kafak简介Kafak环境搭建

Posted 2022-04-16 CodeJiao

1. 消息队列MQ简介

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1.1 消息队列MQ简介

消息队列，英文名：Message Queue，经常缩写为MQ。从字面上来理解，消息队列是一种用来存储消息的队列。来看一下下面的代码：

// 1. 创建一个保存字符串的队列
Queue<String> stringQueue = new LinkedList<String>();

// 2. 往消息队列中放入消息
stringQueue.offer("hello");

// 3. 从消息队列中取出消息并打印
System.out.println(stringQueue.poll());

上述代码，创建了一个队列，先往队列中添加了一个消息，然后又从队列中取出了一个消息。这说明了队列是可以用来存取消息的。

我们可以简单理解消息队列就是将需要传输的数据存放在队列中。

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1.2 消息队列中间件（常见MQ的对比）

消息队列中间件就是用来存储消息的软件（组件）。举个例子来理解，为了分析网站的用户行为，我们需要记录用户的访问日志。这些一条条的日志，可以看成是一条条的消息，我们可以将它们保存到消息队列中。将来有一些应用程序需要处理这些日志，就可以随时将这些消息取出来处理。

目前市面上的消息队列有很多，例如：Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ、RocketMQ、ZeroMQ等。

几种常见MQ的对比：

	RabbitMQ	ActiveMQ	RocketMQ	Kafka
公司/社区	Rabbit	Apache	阿里	Apache
开发语言	Erlang	Java	Java	Scala&Java
协议支持	AMQP，XMPP，SMTP，STOMP	OpenWire,STOMP，REST,XMPP,AMQP	自定义协议	自定义协议
可用性	高	一般	高	高
单机吞吐量	一般	差	高	非常高
消息延迟	微秒级	毫秒级	毫秒级	毫秒以内
消息可靠性	高	一般	高	一般

追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ

追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ

追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka

追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka

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1.3 消息队列的应用场景

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1.3.1 异步处理

电商网站中，新的用户注册时，需要将用户的信息保存到数据库中，同时还需要额外发送注册的邮件通知、以及短信注册码给用户。但因为发送邮件、发送注册短信需要连接外部的服务器，需要额外等待一段时间，此时，就可以使用消息队列来进行异步处理，从而实现快速响应。

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1.3.2 系统解耦

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1.3.3 流量削锋

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1.3.4 日志处理（大数据领域常见）

大型电商网站（淘宝、京东、国美、苏宁…）、App（抖音、美团、滴滴等）等需要分析用户行为，要根据用户的访问行为来发现用户的喜好以及活跃情况，需要在页面上收集大量的用户访问信息。

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1.4 消息队列的 生产者 / 消费者 模型

我们之前学习过Java的服务器开发，Java服务器端开发的交互模型是这样的：

我们之前也学习过使用Java JDBC来访问操作mysql数据库，它的交互模型是这样的：

它也是一种请求响应模型，只不过它不再是基于http协议，而是基于MySQL数据库的通信协议。

它也是一种请求响应模型，只不过它不再是基于http协议，而是基于MySQL数据库的通信协议。

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1.5 消息队列的2种模式

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1.5.1 点对点模式

消息发送者生产消息发送到消息队列中，然后消息接收者从消息队列中取出并且消费消息。消息被消费以后，消息队列中不再有存储，所以消息接收者不可能消费到已经被消费的消息。

点对点模式特点：

• 每个消息只有一个接收者（Consumer）(即一旦被消费，消息就不再在消息队列中)；
• 发送者和接收者间没有依赖性，发送者发送消息之后，不管有没有接收者在运行，都不会影响到发送者下次发送消息；
• 接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功，以便消息队列删除当前接收的消息；

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1.5.2 发布订阅模式

发布 / 订阅模式特点：

• 每个消息可以有多个订阅者；
• 发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题（Topic）的订阅者，它必须创建一个订阅者之后，才能消费发布者的消息。
• 为了消费消息，订阅者需要提前订阅该角色主题，并保持在线运行；

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2. Kafak简介

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2.1 Kafak简介

Kafka是由Apache软件基金会开发的一个开源的分布式流平台，由Scala和Java编写。Kafka的Apache官网是这样介绍Kakfa的。

Apache Kafka是一个分布式流平台。一个分布式的流平台应该包含3点关键的能力：

1. 发布和订阅流数据流，类似于消息队列或者是企业消息传递系统。
2. 以容错的持久化方式存储数据流。
3. 处理数据流。

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2.2 Kafak的应用场景

我们通常将Apache Kafka用在两类程序：

1. 建立实时数据管道，以可靠地在系统或应用程序之间获取数据
2. 构建实时流应用程序，以转换或响应数据流

上图，我们可以看到：

1. Producers：可以有很多的应用程序，将消息数据放入到Kafka集群中。
2. Consumers：可以有很多的应用程序，将消息数据从Kafka集群中拉取出来。
3. Connectors：Kafka的连接器可以将数据库中的数据导入到Kafka，也可以将Kafka的数据导出到
   数据库中。
4. Stream Processors：流处理器可以Kafka中拉取数据，也可以将数据写入到Kafka中。

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2.3 Kafak生态圈介绍

Apache Kafka这么多年的发展，目前也有一个较庞大的生态圈。
Kafka生态圈官网地址：https://cwiki.apache.org/confluence/display/KAFKA/Ecosystem

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2.4 Kafak版本介绍

以 kafka_2.12-2.4.1 版本为例，因为kafka主要是使用scala语言开发的，2.12为scala的版本号。http://kafka.apache.org/downloads可以查看到每个版本的发布时间。

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3. Kafak的安装（单机安装）

注意需要安装JDK

Kafak下载地址

# 进入 /opt 目录
cd /opt  
# 下载 kafka_2.11-2.2.2 安装包
wget https://archive.apache.org/dist/kafka/2.2.2/kafka_2.11-2.2.2.tgz
tar zxvf kafka_2.11-2.3.0.tgz  
# 创建 /usr/local/apps/  目录
mdkir -p /usr/local/apps/  
# 把 kafka_2.11-2.2.2 移动到 /usr/local/apps/ 目录
mv kafka_2.11-2.2.2 /usr/local/apps/  
# 进入 /usr/local/apps/  目录
cd /usr/local/apps/  
# 创建软链接
ln -s kafka_2.11-2.3.0 kafka

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4. 启动测试

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4.1 启动Zookeeper

没有安装Zookeeper请看这里。

# 进入 zooKeeper 的bin 目录
cd /opt/zooKeeper/apache-zookeeper-3.5.6-bin/bin
# 启动zookeeper
./zkServer.sh  start

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4.2 启动单机Kafka服务

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
#执行脚本  
./bin/kafka-server-start.sh config/server.properties  
#查看进程  
jps

jps无法执行的请查看

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4.3 测试

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4.3.1 创建topic进行测试

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
# 创建名为test的topic  
bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

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4.3.2 查看topic列表

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
# 查看topic列表
bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181  

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4.3.3 生产者消息测试

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
#执行脚本(使用kafka-console-producer.sh 发送消息)  
bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic test

说明：

这里的^H是我不小心按了Backspace键。

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4.3.4 消费者消息测试（建议另外打开一个终端测试）

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
# 执行脚本(使用kafka-console-consumer.sh 接收消息并在终端打印)  
bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --from-beginning

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4.3.5 删除topic

# 进入 kafka 安装目录
cd /usr/local/apps/kafka
# 删除名为test的topic
bin/kafka-topics.sh --delete --zookeeper localhost:2181 --topic test

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