Golang，kafka实现消息推拉

Kafka的安装与启动

kafka中涉及的名词

消息记录：由一个key，一个value和一个时间戳构成，消息最终存储在主题下的分区中，记录在生产中称为生产者记录，在消费者中称为消费记录。Kafka集群保持了所有发布的消息，直到它们过期，无论消息是否被消费了，在一个可配置的时间段内，Kafka集群保留了所有发布的消息。比如消息的保存策略被设置为2天，那么在一个消息被发布的两天时间内，它都是可以被消费的。Kafka的性能是和数据量无关的常量级的，所以保留太多数据并不是问题
生成者：生产者用于发布消息
消费者：消费者用于订阅消息
消费者组：相同的groupID的消费者将视为同一个消费者组，每个消费者都需要设置一个组id，每条消息只能被consumer group中的一个Consumer消费，但是可以被多个consumer group消费
主题（topic）：消息的一种逻辑分组，用于对消息分门别类，每一类消息称之为一个主题，相同主题的消息放在一个队列中
分区（partition）：消息的一种物理分组，一个主题被拆成多个分区，每一个分区就是一个顺序的，不可变的消息队列，并且可以持续添加，分区中的每个消息都被分配了一个唯一的id，称之为偏移量（offset），在每个分区中偏移量都是唯一的。每个分区对应一个逻辑log，有多个segment组成
偏移量：分区中每个消息都有一个唯一的Id，称之为偏移量，代表已经消费的位置
代理（broker）：一台kafka服务器称之为一个broker
副本（replica）：副本只是一个分区（partition）的备份。副本不读取或写入数据。它们用于防止数据丢失
领导者：leader是负责给定分区的所有读取和写入的节点
追随者：跟随领导者指令的节点被称为Follower。
zookeeper：Kafka代理是无状态的，所以它们使用Zookeeper来维护它们的集群状态。Zookeeper用于管理和协调Kafka代理

kafka功能

发布订阅：生产者生产消息（数据流），将消息发送给kafka指定的主题队列中，也可以发送到topic中的指定分区中，消费者从kafka的指定队列中获取消息，然后来处理消息

一. Mac版安装

brew install kafka

安装kafka需要依赖zookeeper的，所以安装kafka的时候也会包含zooker

kafka的安装目录：/usr/local/Cellar/kafka
kafka的配置文件目录：/usr/local/etc/kafka
kafka服务的配置文件：/usr/local/etc/kafka/server.properties
zookeeper配置文件：/usr/local/etc/kafka/zookeeper.properties

server.properties中重要配置

broker.id=0

listeners=PLAINTEXT://:9092

advertised.listeners=PLAINTEXT://127.0.0.1:9092

log.dirs=/usr/local/var/lib/kafka-logs

zookeeper.properties重要配置

dataDir=/usr/local/var/lib/zookeeper

clientPort=2181

maxClientCnxns=0

二. 启动zookeeper

新创建终端启动zookeeper

cd /usr/local/Cellar/kafka/2.1.0

./bin/zookeeper-server-start /usr/local/etc/kafka/zookeeper.properties

打印台显示：INFO Reading configuration from: /usr/local/etc/kafka/zookeeper.properties (org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerConfig)

...即是启动成功

三.启动kafka

新创建终端启动kafka(启动kafka之前必须先启动zookeeper)

cd /usr/local/Cellar/kafka/2.1.0

./bin/kafka-server-start /usr/local/etc/kafka/server.properties

打印台显示:INFO Registered kafka:type=kafka.Log4jController MBean (kafka.utils.Log4jControllerRegistration$)

...即启动成功

启动了kafka之后，zookeeper端会报一些Error:KeeperErrorCode = NoNode for /config/topics/test之类的错误，这个是没有问题的，这是因为kafka向zookeeper发送了关于该路径的一些请求信息，但是不存在，所以这是没有问题的

四.创建topic

新创建终端

cd /usr/local/Cellar/kafka/2.1.0

创建一个名为“test”的主题:./bin/kafka-topics --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

查看所有的topic：./bin/kafka-topics --list --zookeeper localhost:2181

查看某个topic的信息，比如test：./bin/kafka-topics --describe --zookeeper localhost:2181 --topic test

五.发送消息

新创建一个终端，作为生产者，用于发送消息，每一行就是一条信息，将消息发送到kafka服务器

cd /usr/local/Cellar/kafka/2.1.0

./bin/kafka-console-producer --broker-list localhost:9092 --topic test

send one message

send two message

六.消费消息（接受消息）

新创建一个终端作为消费者，接受消息

cd /usr/local/Cellar/kafka/2.1.0

./bin/kafka-console-consumer --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --from-beginning

send one message

send two message（这些便是从生产者获得的消息）

注意：发送消息与接受消息必须启动kafka与zookeeper

GoLang实现kafka的信息发布与订阅

生产者

import (
    "fmt"
    "github.com/Shopify/sarama"
)


func main() {
    config := sarama.NewConfig()
    // 等待服务器所有副本都保存成功后的响应
    config.Producer.RequiredAcks = sarama.WaitForAll
    // 随机的分区类型：返回一个分区器，该分区器每次选择一个随机分区
    config.Producer.Partitioner = sarama.NewRandomPartitioner
    // 是否等待成功和失败后的响应
    config.Producer.Return.Successes = true

    // 使用给定代理地址和配置创建一个同步生产者
    producer, err := sarama.NewSyncProducer([]string{"localhost:9092"}, config)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    defer producer.Close()

    //构建发送的消息，
    msg := &sarama.ProducerMessage {
        //Topic: "test",//包含了消息的主题
        Partition: int32(10),//
        Key:        sarama.StringEncoder("key"),//
    }

    var value string
    var msgType string
    for {
        _, err := fmt.Scanf("%s", &value)
        if err != nil {
            break
        }
        fmt.Scanf("%s",&msgType)
        fmt.Println("msgType = ",msgType,",value = ",value)
        msg.Topic = msgType
        //将字符串转换为字节数组
        msg.Value = sarama.ByteEncoder(value)
        //fmt.Println(value)
        //SendMessage：该方法是生产者生产给定的消息
        //生产成功的时候返回该消息的分区和所在的偏移量
        //生产失败的时候返回error
        partition, offset, err := producer.SendMessage(msg)

        if err != nil {
            fmt.Println("Send message Fail")
        }
        fmt.Printf("Partition = %d, offset=%d\n", partition, offset)
    }
}

消费者

import (
    "fmt"
    "github.com/Shopify/sarama"
    "sync"
    )
var (
    wg  sync.WaitGroup
)
func main() {
    // 根据给定的代理地址和配置创建一个消费者
    consumer, err := sarama.NewConsumer([]string{"localhost:9092"}, nil)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    //Partitions(topic):该方法返回了该topic的所有分区id
    partitionList, err := consumer.Partitions("test")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    for partition := range partitionList {
        //ConsumePartition方法根据主题，分区和给定的偏移量创建创建了相应的分区消费者
        //如果该分区消费者已经消费了该信息将会返回error
        //sarama.OffsetNewest:表明了为最新消息
        pc, err := consumer.ConsumePartition("test", int32(partition), sarama.OffsetNewest)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
        defer pc.AsyncClose()
        wg.Add(1)
        go func(sarama.PartitionConsumer) {
            defer wg.Done()
            //Messages()该方法返回一个消费消息类型的只读通道，由代理产生
            for msg := range pc.Messages() {
                fmt.Printf("%s---Partition:%d, Offset:%d, Key:%s, Value:%s\n", msg.Topic,msg.Partition, msg.Offset, string(msg.Key), string(msg.Value))
            }
        }(pc)
    }
    wg.Wait()
    consumer.Close()
}

kafka使用场景

kafka的应用很广泛，在这里简单介绍几种
- 服务解耦
  
  比如我们发了一个帖子，除了写入数据库之外还有很多联动操作，比如给关注这个用户的人发送通知，推送到首页的时间线列表，如果用代码实现的话，发帖服务就要调用通知服务，时间线服务，这样的耦合很大，并且如果增加一个功能依赖发帖，除了要增加新功能外还要修改发帖代码。
  
  解决方法：引入kafka，将发完贴的消息放入kafka消息队列中，对这个主题感兴趣的功能就自己去消费这个消息，那么发帖功能就能够完全独立。同时即使发帖进程挂了，其他功能还能够使用，这样可以将bug隔离在最小范围内
- 流量削峰
流量削峰在消息队列中也是常用场景，一般在秒杀或团购活动中使用比较广泛。当流量太大的时候达到服务器瓶颈的时候可以将事件放在kafka中，下游服务器当接收到消息的时候自己去消费，有效防止服务器被挤垮
- 消息通讯
消息队列一般都内置了高效的通信机制，因此也可以用在纯的消息通讯中，比如客户端A跟客户端B都使用同一队列进行消息通讯，客户端A，客户端B，客户端N都订阅了同一个主题进行消息发布和接受不了实现类似聊天室效果

参考代码