深入了解Kafka消费者的Offset管理

Posted 2020-11-24 clawhub

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1、Offset Topic

Consumer通过提交Offset来记录当前消费的最后位置，以便于消费者发生崩溃或者有新的消费者加入消费者组，而引发的分区再均衡操作，每个消费者可能会分到不同的分区。我测试的kafka版本是：0.11.0.2，消费者往一个特殊的主题“_consumer_offset”发送消息，如图：

消息的内容包括：

fields	content
Key	Consumer Group, topic, partition
Payload	Offset, metadata, timestamp

提交到“_consumer_offset”主题的消息会根据消费组的key进行分区，一个消费组内的所有消息，都会发送到唯一的Partition。

2、Offset Commit

Offset的提交逻辑其实和普通的生产者往kafka发送数据是一样的。

2.1、Consumer

消费者启动时会为“_consumer_offset”主题创建一个内置的生产者，用于Offset数据的提交。

2.2、Broker

就是将Offset提交当成是正常的生产请求，逻辑不变。

“_consumer_offset”主题会在集群中的第一个Offset提交请求时被自动创建。

3、Offset的提交方式

Offset提交时会有两个问题：重复消费和漏消费。

• 当提交的Offset小于客户端处理的最后一条消息的Offset,会造成重复消费。
  情景：先消费，后提交Offset,如果消费成功、提交失败，消费者下次获取的Offset还是以前的，所以会造成重复消费。
• 当提交的Offset大于客户端处理的最后一条消息的Offset,会造成漏消费。
  情景：先提交Offset，后消费,如果提交成功、消费失败，消费者下次获取的Offset已经是新的，所以会造成漏消费。

根据具体的业务情况，选择合适的提交方式，可以有效的解决掉重复消费和漏消费的问题。

3.1、自动提交

自动提交是最简单的提交方式，通过设置参数，可以开启自动提交也可以设置提交的时间间隔。缺点就是，当消费了一些数据后，还未达到自动的提交时间，这个时候，有新的消费者加入，或者当前消费者挂掉，会出现分区再均衡操作，之后消费者重新在上一次提交的Offset开始消费，造成重复消费。虽然可以缩短自动提交间隔，但是还是无法解决这个问题。

3.2、同步提交当前Offset

关闭手动提交，可以通过同步提交接口来提交当前的Offset，虽然可以获取主动性，但是也牺牲了吞吐量，因为同步提交必然是阻塞的，而且会有重试机制。

3.3、异步提交当前Offset

使用异步提交方式，既有主动性，也可以增加kafka消费的吞吐量，没有重试机制，也解决不掉重复消费的问题。

3.4、同步和异步组合提交

正常使用的时候使用异步提交，速度快。当要关闭消费者的时候，使用同步提交，即使失败了也会一直重试，直到提交成功或者发生无法恢复的错误。不管是同步提交还是异步提交都避免不了重复消费和漏消费的问题。

3.5、提交指定的Offset

因为自动提交、同步提交与异步提交都是将最后一个Offset提交上去。通过提交指定的Offset，可以减轻重复消费和漏消费的问题，但是相应的消费端就需要复杂的业务处理，而且需要自己维护Offset。