kafka为什么速度会快

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以下是我个人梳理一些kafka为什么速度会快原因:

  1. 顺序写入:因为硬盘是机械结构,每次读写都会寻址->写入,其中寻址是一个“机械动作”,它是耗时的。所以硬盘 “讨厌”随机I/O, 喜欢顺序I/O。为了提高读写硬盘的速度,Kafka就是使用顺序I/O。
  2. Memory Mapped Files(内存映射文件):64位操作系统中一般可以表示20G的数据文件,它的工作原理是直接利用操作系统的Page来实现文件到物理内存的直接映射。完成映射之后你对物理内存的操作会被同步到硬盘上。
  3. Kafka高效文件存储设计: Kafka把topic中一个parition大文件分成多个小文件段,通过多个小文件段,就容易定期清除或删除已经消费完文件,减少磁盘占用。通过索引信息可以快速定位 message和确定response的 大 小。通过index元数据全部映射到memory(内存映射文件), 可以避免segment file的IO磁盘操作。通过索引文件稀疏存储,可以大幅降低index文件元数据占用空间大小。

注:

  1. Kafka解决查询效率的手段之一是将数据文件分段,比如有100条Message,它们的offset是从0到99。假设将数据文件分成5段,第一段为0-19,第二段为20-39,以此类推,每段放在一个单独的数据文件里面,数据文件以该段中 小的offset命名。这样在查找指定offset的 Message的时候,用二分查找就可以定位到该Message在哪个段中。
  2. 为数据文件建 索引数据文件分段 使得可以在一个较小的数据文件中查找对应offset的Message 了,但是这依然需要顺序扫描才能找到对应offset的Message。 为了进一步提高查找的效率,Kafka为每个分段后的数据文件建立了索引文件,文件名与数据文件的名字是一样的,只是文件扩展名为.index。