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Spring Boot 整合集成 Kafka

什么是 Kafka?

Kafka 是 Apache 基金会开源的一个分布式发布 - 订阅消息中间件，流处理平台。它起源于 LinkedIn，由 Scala 和 Java两种语言编写而成。于 2011 年成为 Apache 项目，2012 成为 Apache 基金会下顶级项目。

Kafka 专为分布式高吞吐系统而设计。相比较其他消息中间件，如 RabbitMq 等，Kafka 具有更好的吞吐量，内置分区，复制和固有的容错能力，使得它非常适合应用在大数据领域。另外，Kafka 还支持离线、在线消费消息。

为什么要用 Kafka

低延迟 - Kafka 支持低延迟消息传递，速度极快，能达到 200w 写/秒；
高性能 - Kafka对于消息的发布、订阅都具有高吞吐量。即使存储了 TB 级的消息，依然能够保证稳定的性能；
可靠性 - Kafka 是分布式，分区，复制和容错的，保证零停机和零数据丢失。
可拓展性 - Kafka 支持集群水平拓展。
耐用性 - Kafka 使用"分布式提交日志"，消息能够快速的持久化的磁盘上。

Kafka 环境安装

接下来，小新为大家演示一下，在 Linux 系统中，采用最简单的单机安装方式, 因为本文着重点还是介绍 Spring Boot 2.x 快速集成整合 Kafka.

下载 Kafka

访问 Kafka 官网 kafka.apache.org/downloads，下载 tgz 包, 这里演示版本为最新的 2.3.0 版本。

解压，进入目录

下载下来过后，放置到指定位置，执行命令解压：

 tar -zxvf kafka_2.11-2.3.0.tgz

解压完成后，进入 Kafka 目录下：

 cd kafka_2.11-2.3.0

启动 zookeeper

通过 bin 目录下的 zookeeper-server-start.sh 启动脚本，来启动 zk 单节点实例：

 bin/zookeeper-server-start.sh -daemon config/zookeeper.properties &

启动 Kafka

通过 bin 目录下的 kafka-server-start.sh 脚本，后台启动 Kafka :

 bin/kafka-server-start.sh  config/server.properties &

注意：Kafka 默认使用 9092 端口，注意关闭防火墙，阿里云服务器的话，记得添加安全组。

Spring Boot 2.x 开始整合

新建一个 Spring Boot 2.x Web 工程。

项目结构

添加 maven 依赖

小新这里完整的 maven 依赖如下：

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
     <parent>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
         <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
         <version>2.1.2.RELEASE</version>
         <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
     </parent>
     <groupId>site.exception</groupId>
     <artifactId>spring-boot-kafka</artifactId>
     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
     <name>spring-boot-kafka</name>
     <description>Demo project for Spring Boot</description>
 
     <properties>
         <java.version>1.8</java.version>
     </properties>
 
     <dependencies>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
         </dependency>
 
         <!-- Kafka -->
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.kafka</groupId>
             <artifactId>spring-kafka</artifactId>
         </dependency>
       
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.kafka</groupId>
             <artifactId>spring-kafka-test</artifactId>
             <scope>test</scope>
         </dependency>
 
         <!-- lombok -->
         <dependency>
             <groupId>org.projectlombok</groupId>
             <artifactId>lombok</artifactId>
             <optional>true</optional>
         </dependency>
 
         <!-- 阿里巴巴 fastjson -->
         <dependency>
             <groupId>com.alibaba</groupId>
             <artifactId>fastjson</artifactId>
             <version>1.2.58</version>
         </dependency>
 
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
             <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
             <scope>runtime</scope>
             <optional>true</optional>
         </dependency>
 
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
             <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
             <scope>test</scope>
         </dependency>
     </dependencies>
 
     <build>
         <plugins>
             <plugin>
                 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                 <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
             </plugin>
         </plugins>
     </build>
 
 </project>

添加 kafka 配置

修改 application.yml 文件，添加 kafka 相关配置：

 spring:
   kafka:
     # 指定 kafka 地址，我这里部署在的本地，直接就 localhost, 若外网地址，注意修改【PS: 集群部署需用逗号分隔】
     bootstrap-servers: localhost:9092
     consumer:
       # 指定 group_id
       group-id: group_id
       auto-offset-reset: earliest
       # 指定消息key和消息体的序列化方式
       key-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
       value-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
     producer:
       # 指定消息key和消息体的序列化方式
       key-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
       value-deserializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer

关于 auto-offset-reset

auto.offset.reset 配置有3个值可以设置，分别如下：

earliest：当各分区下有已提交的 offset 时，从提交的 offset 开始消费；无提交的 offset时，从头开始消费；
latest：当各分区下有已提交的 offset 时，从提交的 offset 开始消费；无提交的 offset 时，消费新产生的该分区下的数据；
none: topic各分区都存在已提交的 offset 时，从 offset 后开始消费；只要有一个分区不存在已提交的 offset，则抛出异常;

默认建议用 earliest, 设置该参数后 kafka出错后重启，找到未消费的offset可以继续消费。

而 latest 这个设置容易丢失消息，假如 kafka 出现问题，还有数据往topic中写，这个时候重启kafka，这个设置会从最新的offset开始消费, 中间出问题的哪些就不管了。

none 这个设置没有用过，兼容性太差，经常出问题。

新增一个订单类

模拟业务系统中，用户每下一笔订单，就发送一个消息，供其他服务消费：

 /**
  * @date 2019/4/12
  * @time 下午3:05
  * @discription 订单实体类
  **/
 @Data
 @Builder
 @AllArgsConstructor
 @NoArgsConstructor
 public class Order {
     /**
      * 订单id
      */
     private long orderId;
     /**
      * 订单号
      */
     private String orderNum;
     /**
      * 订单创建时间
      */
     private LocalDateTime createTime;
 }

添加一个消息发布者

新建一个 KafkaProvider 消息提供者类，源码如下：

 /**
  * @date 2019/4/12
  * @time 下午3:05
  * @discription 消息提供者
  **/
 @Component
 @Slf4j
 public class KafkaProvider {
 
     /**
      * 消息 TOPIC
      */
     private static final String TOPIC = "xiaoha";
 
     @Autowired
     private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;
 
     public void sendMessage(long orderId, String orderNum, LocalDateTime createTime) {
         // 构建一个订单类
         Order order = Order.builder()
                 .orderId(orderId)
                 .orderNum(orderNum)
                 .createTime(createTime)
                 .build();
 
         // 发送消息，订单类的 json 作为消息体
         ListenableFuture<SendResult<String, String>> future =
                 kafkaTemplate.send(TOPIC, JSONObject.toJSONString(order));
 
         // 监听回调
         future.addCallback(new ListenableFutureCallback<SendResult<String, String>>() {
             @Override
             public void onFailure(Throwable throwable) {
                 log.info("## Send message fail ...");
             }
 
             @Override
             public void onSuccess(SendResult<String, String> result) {
                 log.info("## Send message success ...");
             }
         });
     }
 }

添加一个消息消费者

消息发送出去了，当然就需要一个消费者，消费者拿到消息后，再做相关的业务处理，这里，小新仅仅是打印消息体。

添加 KafkaConsumer 消费者类：

 /**
  * @date 2019/4/12
  * @time 下午3:05
  * @discription 消息消费者
  **/
 @Component
 @Slf4j
 public class KafkaConsumer {
 
     @KafkaListener(topics = "xiaoha", groupId = "group_id")
     public void consume(String message) {
         log.info("## consume message: {}", message);
     }
 }

通过 @KafkaListener注解，我们可以指定需要监听的 topic 以及 groupId, 注意，这里的 topics 是个数组，意味着我们可以指定多个 topic，如：@KafkaListener(topics = {"xiaoha", "xiaoha2"}, groupId = "group_id")。

注意：消息发布者的 TOPIC 需要保持与消费者监听的 TOPIC 一致，否者消费不到消息。

单元测试

新建单元测试，功能测试消息发布，以及消费。

 /**
  * @date 2019/4/12
  * @time 下午3:05
  * @discription
  **/
 @RunWith(SpringRunner.class)
 @SpringBootTest
 public class SpringBootKafkaApplicationTests {
 
     @Autowired
     private KafkaProvider kafkaProvider;
 
     @Test
     public void sendMessage() throws InterruptedException {
         // 发送 1000 个消息
         for (int i = 0; i < 1000; i++) {
             long orderId = i+1;
             String orderNum = UUID.randomUUID().toString();
             kafkaProvider.sendMessage(orderId, orderNum, LocalDateTime.now());
         }
 
         TimeUnit.MINUTES.sleep(1);
     }
 }

发送 1000 个消息，看消息是否能够被正常发布与消费，控制台日志如下：

可以发现，1000 个消息被成功发送，且被正常消费。

我们再验证下 Kafka 的 topic 列表，看 xiaoha 这个topic 是否正常被创建, 执行 bin 目录下查看 topic 列表的 kafka-topics.sh 脚本：

 bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181

好了，大功告成！

总结

小新今天主要和大家分享了，如何安装单机版的 kafka 环境、如何在 Spring Boot 2.x 中快速集成消息中间件 Kafka，以及演示了相关示例代码来发布消息、消费消息，希望大家看完过后有所收获，下期见！