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Kafka在Springboot项目中的实践

news 2025/8/2 8:22:48

1、kafka原理介绍

1.1、Kafka的ack机制

1.2、kafka集群组成

2、原生kafka消费

3、SpringBoot集成

前言：

在之前的介绍中，kafka里面的Topic可以进行多个分区：每个Partion内部是有顺序的、不可变的消息队列，并且可以持续的添加。

每个 partition 是一个 append-only 的日志文件，消息按写入顺序严格排序。

基于以上诸多因素：Kafka 适合高吞吐量和流式数据处理。

如下图所示：

关于更多kafka消费模式的介绍，可参考：

kafka消费的模式及消息积压处理方案_kafka消费的三种模式-CSDN博客文章浏览阅读1.1k次，点赞24次，收藏27次。 Kafka消费积压(Consumer Lag)是指消费者处理消息的速度跟不上生产者发送消息的速度，导致消息在Kafka主题中堆积。1. 如果是Kafka消费能力不足，则可以考虑增加 topic 的 partition 的个数（提高kafka的并行度），同时提升消费者组的消费者数量，消费数 = 分区数（二者缺一不可）2. 若是下游数据处理不及时，则提高每批次拉取的数量。批次拉取数量过少（拉取数据/处理时间 < 生产速度），使处理的数据小于生产的数据，也会造成数据积压。_kafka消费的三种模式https://dyclt.blog.csdn.net/article/details/148747641?spm=1011.2415.3001.5331

关于kafka的原理介绍，可参考：

关于MQ之kafka的深入研究_mq kafaka-CSDN博客文章浏览阅读1.6k次，点赞22次，收藏15次。Kafka、RabbitMQ、RocketMQ 和 ActiveMQ 是流行的消息队列解决方案，它们在架构设计、性能、特性和适用场景上各有不同。Kafka 适合高吞吐量和流式数据处理，RabbitMQ 适合需要复杂路由和灵活性场景，RocketMQ 适用于高并发的应用场景，而 ActiveMQ 则适合企业级 Java 应用集成。_mq kafakahttps://dyclt.blog.csdn.net/article/details/148535599?spm=1011.2415.3001.5331

1、kafka原理介绍

1.1、Kafka的ack机制

producer在向kafka写入消息的时候，可以设置参数来确定是否确认kafka接收到数据，这个参数可设置的值为 0,1,all。

0：

代表producer往集群发送数据不需要等到集群的返回，不确保消息发送成功。安全性最低但是效率最高。

1：

代表producer往集群发送数据只要leader应答就可以发送下一条，只确保leader发送成功。

all：

代表producer往集群发送数据需要所有的follower都完成从leader的同步才会发送下一条，确保 leader发送成功和所有的副本都完成备份。安全性最⾼高，但是效率最低。

⚠️注意：

如果往不存在的topic写数据，kafka会⾃动创建topic，partition和replication的数量默认配置都是1。

1.2、kafka集群组成

当消息从producer推送给broker，消费者会从broker的leader节点去读取数据。每个broker对应的不同的节点。

如下所示：

2、原生kafka消费

1、pom 引入核心依赖

引入依赖时，尽量选择和 kafka 版本对应的依赖版本。

<dependency><groupId>org.apache.kafka</groupId><artifactId>kafka_2.13</artifactId><version>4.0.0</version>
</dependency>

2、提供者客户端代码

设置提供者客户端属性（可选属性都被定义在 ProducerConfig 类中）
设置要发送的消息
发送（有三种发送方式，下面代码中都有）

代码如下所示：

public class MyProducer {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// 第一步：设置提供者属性Properties props = new Properties();props.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "192.168.2.28:9092");props.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class);props.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class);try (Producer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props)) {// 第二步：设置要发送的消息ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>("testTopic", "testKey", "testValue");// 第三部：发送消息// send(producer, record);// sendSync(producer, record);sendASync(producer, record);}}/*** 发送方式1:单向推送，不关心服务器的应答*/private static void send(Producer<String, String> producer, ProducerRecord<String, String> record) {producer.send(record);}/*** 发送方式2:同步推送，得到服务器的应答前会阻塞当前线程*/private static void sendSync(Producer<String, String> producer, ProducerRecord<String, String> record) throws ExecutionException, InterruptedException {RecordMetadata metadata = producer.send(record).get();System.out.println(metadata.topic());System.out.println(metadata.partition());System.out.println(metadata.offset());}/*** 发送方式3:异步推送，不需等待服务器应答，当服务器有应答后会触发函数回调*/private static void sendASync(Producer<String, String> producer, ProducerRecord<String, String> record) {producer.send(record, (metadata, exception) -> {if (exception != null) {throw new RuntimeException("向 kafka 推送失败", exception);}System.out.println(metadata.topic());System.out.println(metadata.partition());System.out.println(metadata.offset());});}
}

3、消费者客户端代码：

消费者客户端要做三件事：

设置消费者客户端属性（可选属性都被定义在 ConsumerConfig 类中）
设置消费者订阅的主题
拉取消息
提交 offset（有两种提交方式，下面代码中都有）

public class MyConsumer {public static void main(String[] args) {// 第一步：设置消费者属性Properties props = new Properties();props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "192.168.2.28:9092");props.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "testGroup");props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class);props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class);try (Consumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(props)) {// 第二步：设置要订阅的主题consumer.subscribe(Collections.singletonList("testTopic"));while (true) {// 第三步：拉取消息，100 代表最大等待时间，如果时间到了还没有拉取到消息就不阻塞了继续往后执行ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofNanos(100));for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {System.out.println(record.value());}// 第四步：提交 offset// consumer.commitSync(); // 同步提交，表示必须等到 offset 提交完毕，再去消费下⼀批数据consumer.commitSync(); // 异步提交，表示发送完提交 offset 请求后，就开始消费下⼀批数据了。不⽤等到Broker的确认。}}}
}

3、SpringBoot集成

springboot 版本是最常用的，比原生客户端使用方便。但是道理是一样的，底层也是原生客户端。

1、pom引入依赖

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.1.0</version>
</parent>
<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.kafka</groupId><artifactId>spring-kafka</artifactId></dependency>
</dependencies>

2、yaml 配置文件

把原生客户端中的属性配置，配置在 yaml 中。

如下所示：

spring:kafka:bootstrap-servers: 192.168.2.28:9092producer:key-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializervalue-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializerconsumer:group-id: testGroupkey-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializervalue-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer

3、客户端代码

注入 KafkaTemplate
发送

@RestController
public class ProducerController {/*** kafka*/private KafkaTemplate<String, Object> kafkaTemplate;@Autowiredpublic void setKafkaTemplate(KafkaTemplate<String, Object> kafkaTemplate) {this.kafkaTemplate = kafkaTemplate;}@GetMapping("/test")public void send() {// 发送 kafka 消息kafkaTemplate.send("testTopic", "testKey", "testValue");}}

4、消费者

只需要监听主题就可以，如下所示：

@RestController
public class ConsumerController {// 监听 kafka 消息@KafkaListener(topics = {"testTopic"})public void test(ConsumerRecord<?, ?> record) {System.out.println(record.value());}
}

总结

Kafka 是一个强大的分布式流处理平台，凭借其 高吞吐量、持久化、水平扩展 和 实时处理能力，成为大数据和实时系统的核心组件。

参考文章：

1、Kafka 在 java 中的基本使用_java kafka-CSDN博客文章浏览阅读973次，点赞5次，收藏5次。Kafka 在 java 中的基本使用、原生客户端、集成 springboot_java kafkahttps://blog.csdn.net/ougaii_/article/details/146944003?spm=1000.2115.3001.10526&utm_medium=distribute.pc_feed_blog_category.none-task-blog-classify_tag-19-146944003-null-null.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_feed_blog_category.none-task-blog-classify_tag-19-146944003-null-null.nonecase

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