一、消息队列
了解kafka前首先了解什么是消息队列（MQ）：
我们可以把消息队列比作一个存放消息的容器，当我们需要使用消息的时候可以取出消息供自己使用。
目前使用较多的消息队列有ActiveMQ，RabbitMQ，RocketMQ，Kafka
1.为什么要使用消息队列？
（1）在不使用消息队列服务器的时候，用户的请求数据直接写入数据库，在高并发的情况下数据库压力剧增，导致响应速度变慢。
（2）在使用消息队列之后 ，用户的请求数据发送给消息队列之后立即返回，再由消息队列的消费者进程
（3）从消息队列中获取数据，异步写入数据库。由于消息队列服务器处理速度快于数据库（消息队列也比数据库有更好的伸缩性），因此响应速度得到大幅改善。
2.使用消息队列的好处是什么？
解耦、冗余、扩展性、灵活性 & 削峰、可恢复性、缓冲、异步通信、顺序保证
3.使用消息队列的缺点有什么？
系统可用性降低、系统复杂性提高、一致性问题
二、什么是Kakfa
Kafka是由Apache软件基金会开发的一个开源流处理平台，由Scala和Java编写。Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，它可以处理消费者在网站中的所有动作流数据。
具有高吞吐量、低延迟、可扩展性、延迟性、可靠性、容错性、高并发等特点。
三、Kafka架构角色
（1）Producer：消息生产者，就是想kafka broker发消息的客户端。
（2）Consumer：消息消费者，向kafka broker获取消息的客户端。、
（3）Topic：可以理解为一个队列，即消息存放的目录（主题）
（4）Consumer Group（CG）：这是kafka来实现一个topic消息的广播（单播）的手段，一个Topic可以有多个CG
（5）Broker：一台kafka服务器就是一个broker。一个集群由多个broker组成，一个broker可以容纳多个topic。
（6）Partition：为了实现扩展性，一个非常大的topic可以分布到多个broker（即服务器）上，一个topic可以分为多个partition，每个partition是一个有序的队列。
（7）Replica：副本，为保证集群中的某个节点故障时，该节点上的partition数据不丢失，且kafka仍然能够继续进行工作，kafka提供了副本机制，一个topic的每个分区都有若干个副本，一个leader和若干follower。
（8）leader：每个分区多个副本的主节点，生产者发送数据的对象，以及消费者消费数据的对象都是leader。
（9）follower：每个分区多个副本的从节点，实时从leader中同步数据，保持和leader数据的同步。当前leader发生故障时，某个follower会成为leader。
（10）Offset：kafka的存储文件都是按照offset kafka来命名，用offset做名字的好处就是方便查找。
四、Kafka工作流程及文件存储机制
Kafka中消息是以topic进行分类的，生产者生产消息，消费者消费消息，都是面向topic的
topic是逻辑上的概念，而partiton是物理上的概念，每个partition对应一个log文件，该log文件存储的就是producer生产的数据。Producer生产的数据会不断追加到该log文件末端，且每条数据都有自己的offset，以便出错回复时，从上次的位置继续消费，
由于生产者不断生产的消息会被不断追加到文件的末尾，为防止log文件数据过大导致数据定位效率低下，Kafka采用了分片和索引机制，将每个partition分为多个segment。每个segment对应两个文件–.index文件和.log文件。这些文件位于一个文件夹下，该文件夹的命名规则为：topic名称+分区号。例如，first这个topic有三个分区，则其对应的文件夹为first-0，first-1，first-2。
index和log文件文件以当前segment的第一条消息的offset命名。下图为index文件和log文件的结构示意图。
.index文件存储大量的索引信息，.log文件存查大量的数据，索引文件中的元数据指向对应数据文件中message的物理偏移地址。
