kafka的offset你会用吗

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Kafka消费者的Offset维护

存储位置

  • Kafka0.9版本之前, consumer默认将offset 保存在Zookeeper中 。
  • 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

原因:放在zookeeper中每次都要维护一个kafka和zookeeper的通信太麻烦。

__consumer_offsets 主题里面采用 key 和 value 的方式存储数据。key 是 group.id+topic+ 分区号,value 就是当前 offset 的值。每隔一段时间,kafka 内部会对这个 topic 进行 compact,也就是每个 group.id+topic+分区号就保留最新数据。

自动offset提交

目的:用户专注自己的业务的实现。由kafka自动维护offset的提交。

自动提交offset的相关参数:

  • enable.auto.commit:是否开启自动提交offset功能,默认是true
  • auto.commit.interval.ms:自动提交offset的时间间隔,默认是5s

手动offset提交

自动提交offset导致有些数据会提前消费,开发人员想要手动提交数据。分为同步提交和异步提交。

两者的不同点是,同步提交阻塞当前线程,一直到提交成 功,并且会自动失败重试(由不可控因素导致,也会出现提交失败);而异步提交则没有失败重试机制,故有可能提交失败 。(异步提交比较多,追求效率)

同步提交

必须等待offset提交完毕,再去消费下一批数据。

异步提交

发送完提交offset请求后,就开始消费下一批数据了。

代码演示

        // 手动提交
        properties.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG,false);
​
        // 1 创建一个消费者  "", "hello"
        KafkaConsumer<String, String> kafkaConsumer = new KafkaConsumer<>(properties);
​
        // 2 订阅主题 first
        ArrayList<String> topics = new ArrayList<>();
        topics.add("first");
        kafkaConsumer.subscribe(topics);
​
        // 3 消费数据
        while (true){
​
            ConsumerRecords<String, String> consumerRecords = kafkaConsumer.poll(Duration.ofSeconds(1));
​
            for (ConsumerRecord<String, String> consumerRecord : consumerRecords) {
                System.out.println(consumerRecord);
            }
​
            // 手动提交offset 同步
            kafkaConsumer.commitSync();
            // 异步
            kafkaConsumer.commitAsync();
        }

指定offset消费

auto.offset.reset = earliest | latest | none 默认是 latest。

当 Kafka 中没有初始偏移量(消费者组第一次消费)或服务器上不再存在当前偏移量 时(例如该数据已被删除),该怎么办?

(1)earliest:自动将偏移量重置为最早的偏移量,--from-beginning。

(2)latest(默认值):自动将偏移量重置为最新偏移量。

(3)none:如果未找到消费者组的先前偏移量,则向消费者抛出异常。

代码演示从指定位置开始消费

public class CustomConsumerSeek {
​
    public static void main(String[] args) {
​
        // 0 配置信息
        Properties properties = new Properties();
​
        // 连接
        properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "ip:9092,ip:9092");
​
        // 反序列化
        properties.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        properties.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
​
        // 组id
        properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "test3");
​
        // 1 创建消费者
        KafkaConsumer<String, String> kafkaConsumer = new KafkaConsumer<>(properties);
​
        // 2 订阅主题
        ArrayList<String> topics = new ArrayList<>();
        topics.add("first");
        kafkaConsumer.subscribe(topics);
​
        // 指定位置进行消费
        Set<TopicPartition> assignment = kafkaConsumer.assignment();
​
        //  保证分区分配方案已经制定完毕
        // 如果没有这行代码可能会导致消费者组在选取消费协调者的时,时一个耗时操作,导致获取得到的assignment为空,然后去消费会消费不到数据的问题。在这里包装获取得到的assignment是有值的。
        while (assignment.size() == 0) {
            kafkaConsumer.poll(Duration.ofSeconds(1));
​
            assignment = kafkaConsumer.assignment();
        }
​
        // 指定消费的offset
        for (TopicPartition topicPartition : assignment) {
            kafkaConsumer.seek(topicPartition, 600);
        }
​
        // 3  消费数据
        while (true) {
​
            ConsumerRecords<String, String> consumerRecords = kafkaConsumer.poll(Duration.ofSeconds(1));
​
            for (ConsumerRecord<String, String> consumerRecord : consumerRecords) {
​
                System.out.println(consumerRecord);
            }
        }
    }
}

指定时间消费

比如消费昨天上午8点到10点的数据。

public class CustomConsumerSeekTime {
​
    public static void main(String[] args) {
​
        // 0 配置信息
        Properties properties = new Properties();
​
        // 连接
        properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG,"hadoop102:9092,hadoop103:9092");
​
        // 反序列化
        properties.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        properties.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
​
        // 组id
        properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG,"test3");
​
        // 1 创建消费者
        KafkaConsumer<String, String> kafkaConsumer = new KafkaConsumer<>(properties);
​
        // 2 订阅主题
        ArrayList<String> topics = new ArrayList<>();
        topics.add("first");
        kafkaConsumer.subscribe(topics);
​
        // 指定位置进行消费
        Set<TopicPartition> assignment = kafkaConsumer.assignment();
​
        //  保证分区分配方案已经制定完毕
        while (assignment.size() == 0){
            kafkaConsumer.poll(Duration.ofSeconds(1));
​
            assignment = kafkaConsumer.assignment();
        }
​
        // 希望把时间转换为对应的offset   重点有一个可以通过时间获取得到的offset
        HashMap<TopicPartition, Long> topicPartitionLongHashMap = new HashMap<>();
​
        // 封装对应集合
        for (TopicPartition topicPartition : assignment) {
            topicPartitionLongHashMap.put(topicPartition,System.currentTimeMillis() - 1 * 24 * 3600 * 1000);
        }
​
        Map<TopicPartition, OffsetAndTimestamp> topicPartitionOffsetAndTimestampMap = kafkaConsumer.offsetsForTimes(topicPartitionLongHashMap);
​
        // 指定消费的offset
        for (TopicPartition topicPartition : assignment) {
​
            OffsetAndTimestamp offsetAndTimestamp = topicPartitionOffsetAndTimestampMap.get(topicPartition);
​
            kafkaConsumer.seek(topicPartition,offsetAndTimestamp.offset());
        }
​
        // 3  消费数据
        while (true){
​
            ConsumerRecords<String, String> consumerRecords = kafkaConsumer.poll(Duration.ofSeconds(1));
​
            for (ConsumerRecord<String, String> consumerRecord : consumerRecords) {
​
                System.out.println(consumerRecord);
            }
        }
    }
}
​

重复消费和漏消费

重复消费:由自动提交offset引起。比如由数据1,2,3,4,在消费到数据2的时候,消费者挂了,而自动提交是5s中提交一次offset,导致再次重启kafka读取offset时候,offset的位置还在之前那个位置,还会再次消费数据2

漏消费: 设置offset为手动提交,当offset被提交时,数据还在内存中未落盘,此时刚好消费者线 程被kill掉,那么offset已经提交,但是数据未处理,导致这部分内存中的数据丢失。

解决办法:消费者事务:需要消费者的下游比如MySQL也支持事务。

数据堆压

1)如果是Kafka消费能力不足,则可以考虑增 加Topic的分区数,并且同时提升消费组的消费者 数量,消费者数 = 分区数。(两者缺一不可)

2)如果是下游的数据处理不及时:提高每批次拉取的数 量。批次拉取数据过少(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 .每次拉去的数据默认是500条,可以提高,同时也需要提高 fetch.max.bytes (默认50M) 消费者获取服务器端一批 消息最大的字节数