Kafka consumer 消费者原理详解

一、消费方式

kafka采用发布订阅模式：一对多。发布订阅模式又分两种：

• push（推）模式很难适应消费速率不同的消费者，因为消息发送速率是由 broker 决定的。它的目标是尽可能以最快速度传递消息，但是这样很容易造成 consumer 来不及处理消息，典型的表现就是拒绝服务以及网络拥塞。而 pull 模式则可以根据 consumer 的消费能力以适当的速率消费消息。

• kafka consumer 采用 pull（拉）模式从 broker 中读取数据。pull 模式不足之处是，如果 kafka 没有数据，消费者可能会陷入循环中，一直返回空数据。针对这一点，Kafka 的消费者在消费数据时会传入一个时长参数 timeout，如果当前没有数据可供消费，consumer 会等待一段时间之后再返回，这段时长即为 timeout。

二、分区分配策略

• 一个 consumer group 中有多个 consumer，一个 topic 有多个 partition，所以必然会涉及到 partition 的分配问题，即确定哪个 partition 由哪个 consumer 来消费。
• 关于如何设置partition值需要考虑的因素。一个partition只能被同一个消费者组里的一个消费者消费（一个消费者可以同时消费多个partition），因此，如果设置的partition的数量小于consumer的数量，就会有消费者消费不到数据。所以，推荐partition的数量一定要大于同时运行的consumer的数量。另外一方面，建议partition的数量大于集群broker的数量，这样leader partition就可以均匀的分布在各个broker中，最终使得集群负载均衡。在Cloudera,每个topic都有上百个partition。需要注意的是，kafka需要为每个partition分配一些内存来缓存消息数据，如果partition数量越大，就要为kafka分配更大的heap space。
• Kafka 有两种分配策略，一是 RoundRobin，一是 Range。

三、offset 的维护

由于 consumer 在消费过程中可能会出现断电宕机等故障，consumer 恢复后，需要从故障前的位置的继续消费，所以 consumer 需要实时记录自己消费到了哪个 offset，以便故障恢复后继续消费。
consumer group +topic + partition 唯一确定一个offest

高版本offset不在zk上存储了，从 0.9 版本开始，consumer 默认将 offset 保存在 Kafka 一个内置的 topic 中，该 topic 为__consumer_offsets。

你如果特别好奇，实在想看看offset什么的，也可以执行下面操作：

修改配置文件 consumer.properties

[root@centos7-4 kafka]# vim config/consumer.properties

添加如下配置
exclude.internal.topics=false

再启动一个消费者

[root@centos7-4 kafka]# bin/kafka-console-consumer.sh --topic __consumer_offsets 
--bootstrap-server localhost:9092 --formatter 
"kafka.coordinator.group.GroupMetadataManager\$OffsetsMessageFormatter" 
--consumer.config config/consumer.properties --from-beginning

四、消费者组测试

我们可以验证一下同一个消费者组中的消费者，同一时刻只能有一个消费者消费一个分区的数据。

1. 在 centos7-3、centos7-4 上修改kafka/config/consumer.properties 配置文件中的 group.id 属性为任意组名。

[root@centos7-4 kafka]# vim config/consumer.properties

修改 group.id=jh

[root@centos7-3 kafka]# vim config/consumer.properties

修改 group.id=jh

2. 在 centos7-3、centos7-4 上分别启动消费者

[root@centos7-3 kafka]# bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 
localhost:9092 --topic testgroup --from-beginning --consumer.config 
config/consumer.properties

[root@centos7-4 kafka]# bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 
localhost:9092 --topic testgroup --from-beginning --consumer.config 
config/consumer.properties

3. 在 centos7- 1上启动生产者

[root@centos7-1 kafka]# bin/kafka-console-producer.sh --broker-list 
centos7-1:9092 --topic testgroup 

4.效果展示