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入门 - 快速入门

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2023-12-01

quickstart

本教程假设你从头开始，没有Kafka和ZooKeeper历史数据。

quickstart_download

下载 0.10.0.0 的正式版本并解压。

  1. > tar -xzf kafka_2.11-0.10.0.0.tgz
  2. > cd kafka_2.11-0.10.0.0

quickstart_startserver

Kafka依赖ZooKeeper因此你首先启动一个ZooKeeper服务器。如果你没有一个现成的实例，你可以使用Kafka包里面的默认脚本快速的安装并启动一个全新的单节点ZooKeeper实例。

  1. > bin/zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties
  2. [2013-04-22 15:01:37,495] INFO Reading configuration from: config/zookeeper.properties (org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerConfig)
  3. ...

现在开始启动Kafka服务器:

  1. > bin/kafka-server-start.sh config/server.properties
  2. [2013-04-22 15:01:47,028] INFO Verifying properties (kafka.utils.VerifiableProperties)
  3. [2013-04-22 15:01:47,051] INFO Property socket.send.buffer.bytes is overridden to 1048576 (kafka.utils.VerifiableProperties)
  4. ...

quickstart_createtopic

现在我们开始创建一个名为“test”的单分区单副本的Topic。

  1. > bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

现在我们应该可以通过运行list topic命令查看到这个topic:

  1. > bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
  2. test

另外，除去手工创建topic以外，你也可以将你的brokers配置成当消息发布到一个不存在的topic自动创建此topics。

quickstart_send

Kafka附带一个命令行客户端可以从文件或者标准输入中读取输入然后发送这个消息到Kafka集群。默认情况下每行信息被当做一个消息发送。

运行生产者脚本然后在终端中输入一些消息并发送到服务器。

  1. > bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic test
  2. This is a message
  3. This is another message

quickstart_consume

Kafka也附带了一个命令行的消费者可以导出这些消息到标准输出。

  1. > bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic test --from-beginning
  2. This is a message
  3. This is another message

如果你在不同的终端运行以上两个命令，那么现在你就应该能在生产者的终端中键入消息同时在消费者的终端中看到。

所有的命令行工具都有很多可选的参数；不添加参数直接执行这些命令将会显示它们的使用方法，更多内容可以参考他们的手册。

quickstart_multibroker

我们已经成功的以单broker的模式运行起来了但这并没有意思。对于Kafka来说，一个单独的broker就是一个大小为1的集群，所以集群模式无非多启动几个broker实例。但是为了更好的理解，我们将我们的集群扩展到3个节点。

首先为每个broker准备配置文件

  1. > cp config/server.properties config/server-1.properties
  2. > cp config/server.properties config/server-2.properties

修改新的配置文件的以下属性：

  1. config/server-1.properties:
  2.     broker.id=1
  3.     listeners=PLAINTEXT://:9093
  4.     log.dir=/tmp/kafka-logs-1
  6. config/server-2.properties:
  7.     broker.id=2
  8.     listeners=PLAINTEXT://:9094
  9.     log.dir=/tmp/kafka-logs-2

broker.id属性指定了节点在集群中的唯一的不变的名字。我们必须更改端口和日志目录主要是因为我们在同一个机器上运行所有的上述实例，我们必须要保证brokers不会去注册相同端口或者覆盖其它人的数据。

我们已经有了ZooKeeper并且已经有一个阶段启动了，接下来我们只要启动另外两个节点。

  1. > bin/kafka-server-start.sh config/server-1.properties &
  2. ...
  3. > bin/kafka-server-start.sh config/server-2.properties &
  4. ...

现在我们可以创建一个新的topic并制定副本数量为3：

  1. > bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 3 --partitions 1 --topic my-replicated-topic

Okay but now that we have a cluster how can we know which broker is doing what? To see that run the “describe topics” command:

现在我们启动了一个集群，我们如何知道每个broker具体的工作呢？
为了回答这个问题，可以运行describe topics命令：

  1. > bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic my-replicated-topic
  2. Topic:my-replicated-topic    PartitionCount:1    ReplicationFactor:3    Configs:
  3.     Topic: my-replicated-topic    Partition: 0    Leader: 1    Replicas: 1,2,0    Isr: 1,2,0

解释一下输出的内容。第一行给出了所有partition的一个总结，每行给出了一个partition的信息。因为我们这个topic只有一个partition所以只有一行信息。

  • “leader”负责给定partition的所有读和写请求的响应。每个节点都会是从所有partition集合随机选定的一个子集的“leader”
  • “replicas”是一个节点列表，包含所有复制了此partition log的节点，不管这个节点是否为leader也不管这个节点当前是否存活。
  • “isr”是当前处于同步状态的副本。这是“replicas”列表的一个子集表示当前处于存活状态并且与leader一致的节点。

注意在我们的例子中 node 1 是这个仅有一个partition的topic的leader。

我们可以对我们原来创建的topic运行相同的命令，来观察它保存在哪里：

  1. > bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic test
  2. Topic:test    PartitionCount:1    ReplicationFactor:1    Configs:
  3.     Topic: test    Partition: 0    Leader: 0    Replicas: 0    Isr: 0

我们很明显的发现原来的那个topic没有副本而且它在我们创建它时集群仅有的一个节点server 0上。

现在我们发布几个消息到我们的新topic上：

  1. > bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic my-replicated-topic
  2. ...
  3. my test message 1
  4. my test message 2
  5. ^C

现在让我们消费这几个消息：

  1. > bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --from-beginning --topic my-replicated-topic
  2. ...
  3. my test message 1
  4. my test message 2
  5. ^C

先在让我们测试一下集群容错。Broker 1正在作为leader所以我们杀掉它：

  1. > ps | grep server-1.properties
  2. 7564 ttys002    0:15.91 /System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Versions/1.8/Home/bin/java...
  3. > kill -9 7564

集群领导已经切换到一个从服务器上，node 1节点也不在出现在同步副本列表中了：

  1. > bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic my-replicated-topic
  2. Topic:my-replicated-topic    PartitionCount:1    ReplicationFactor:3    Configs:
  3.     Topic: my-replicated-topic    Partition: 0    Leader: 2    Replicas: 1,2,0    Isr: 2,0

而且现在消息的消费仍然能正常进行，即使原来负责写的节点已经失效了。

  1. > bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --from-beginning --topic my-replicated-topic
  2. ...
  3. my test message 1
  4. my test message 2
  5. ^C

quickstart_kafkaconnect

从终端写入数据，数据也写回终端是默认的。但是你可能希望从一些其它的数据源或者导出Kafka的数据到其它的系统。相比其它系统需要自己编写集成代码，你可以直接使用Kafka的Connect直接导入或者导出数据。Kafka Connect是Kafka自带的用于数据导入和导出的工具。它是一个扩展的可运行连接器(runsconnectors)工具，可实现自定义的逻辑来实现与外部系统的集成交互。在这个快速入门中我们将介绍如何通过一个简单的从文本导入数据、导出数据到文本的连接器来调用Kafka Connect。首先我们从创建一些测试的基础数据开始：

  1. > echo -e "foo\nbar" > test.txt

接下来我们采用standalone模式启动两个connectors,也就是让它们都运行在独立的、本地的、不同的进程中。我们提供三个参数化的配置文件，第一个提供共有的配置用于Kafka Connect处理，包含共有的配置比如连接哪个Kafka broker和数据的序列化格式。剩下的配置文件制定每个connector创建的特定信息。这些文件包括唯一的connector的名字，connector要实例化的类和其它的一些connector必备的配置。

  1. > bin/connect-standalone.sh config/connect-standalone.properties config/connect-file-source.properties config/connect-file-sink.properties

上述简单的配置文件已经被包含在Kafka的发行包中，它们将使用默认的之前我们启动的本地集群配置创建两个connector：第一个作为源connector从一个文件中读取每行数据然后将他们发送Kafka的topic，第二个是一个输出(sink)connector从Kafka的topic读取消息，然后将它们输出成输出文件的一行行的数据。在启动的过程你讲看到一些日志消息，包括一些提示connector正在被实例化的信息。一旦Kafka Connect进程启动以后，源connector应该开始从test.txt中读取数据行，并将他们发送到topic connect-test上，然后输出connector将会开始从topic读取消息然后把它们写入到test.sink.txt中。

我们可以查看输出文件来验证通过整个管线投递的数据：

  1. > cat test.sink.txt
  2. foo
  3. bar

注意这些数据已经被保存到了Kafka的connect-test topic中，所以我们还可以运行一个终端消费者来看到这些数据（或者使用自定义的消费者代码来处理数据）：

  1. > bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic connect-test --from-beginning
  2. {"schema":{"type":"string","optional":false},"payload":"foo"}
  3. {"schema":{"type":"string","optional":false},"payload":"bar"}
  4. ...

connector在持续的处理着数据，所以我们可以向文件中添加数据然后观察到它在这个管线中的传递：

  1. > echo "Another line" >> test.txt

你应该可以观察到新的数据行出现在终端消费者中和输出文件中。

quickstart_kafkastreams

Kafka Streams是一个用来对Kafka brokers中保存的数据进行实时处理和分析的客户端库。这个入门示例将演示如何启动一个采用此类库实现的流处理程序。下面是WordCountDemo示例代码的GIST（为了方便阅读已经转化成了Java 8的lambda表达式）。

  1. KTable wordCounts = textLines
  2.     // 按照空格将每个文本行拆分成单词
  3.     // Split each text line, by whitespace, into words.
  4.     .flatMapValues(value -> Arrays.asList(value.toLowerCase().split("\\W+")))
  5.     // 确保每个单词作为记录的key值以便于下一步的聚合
  6.     // Ensure the words are available as record keys for the next aggregate operation.
  7.     .map((key, value) -> new KeyValue<>(value, value))
  8.     // 计算每个单词的出现频率并将他们保存到“Counts”的表中
  9.     // Count the occurrences of each word (record key) and store the results into a table named "Counts".
  10.     .countByKey("Counts")

上述代码实现了计算每个单词出现频率直方图的单词计数算法。但是它与之前常见的操作有限数据的示例相比有明显的不同，它被设计成一个操作无边界限制的流数据的程序。与有界算法相似它是一个有状态算法，它可以跟踪并更新单词的计数。但是它必须支持处理无边界限制的数据输入的假设，它将在处理数据的过程持续的输出自身的状态和结果，因为它不能明确的知道合适已经完成了所有输入数据的处理。

接下来我们准备一些发送到Kafka topic的输入数据，随后它们将被Kafka Streams程序处理。

  1. > echo -e "all streams lead to kafka\nhello kafka streams\njoin kafka summit" > file-input.txt

ing):

接下来我们使用终端生产者发送这些输入数据到名为streams-file-input的输入topic（在实际应用中，流数据会是不断流入处理程序启动和运行用的Kafka）：

  1. > bin/kafka-topics.sh --create \
  2.             --zookeeper localhost:2181 \
  3.             --replication-factor 1 \
  4.             --partitions 1 \
  5.             --topic streams-file-input
  1. > cat file-input.txt | bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic streams-file-input

现在我们可以启动WordCount示例程序来处理这些数据了：

  1. > bin/kafka-run-class.sh org.apache.kafka.streams.examples.wordcount.WordCountDemo

在STDOUT终端不会有任何日志输出，因为所有的结果被不断的写回了另外一个名为streams-wordcount-output的topic上。这个实例将会运行一会儿，之后与典型的流处理程序不同它将会自动退出。

现在我们可以通过读取这个单词计数示例程序的输出topic来验证结果：

  1. > bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 \
  2.             --topic streams-wordcount-output \
  3.             --from-beginning \
  4.             --formatter kafka.tools.DefaultMessageFormatter \
  5.             --property print.key=true \
  6.             --property print.value=true \
  7.             --property key.deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer \
  8.             --property value.deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.LongDeserializer

以下输出数据将会被打印到终端上：

  1. all     1
  2. streams 1
  3. lead    1
  4. to      1
  5. kafka   1
  6. hello   1
  7. kafka   2
  8. streams 2
  9. join    1
  10. kafka   3
  11. summit  1

可以看到，第一列是Kafka的消息的健，第二列是这个消息的值，他们都是java.lang.String格式的。注意这个输出结果实际上是一个持续更新的流，每一行（例如、上述原始输出的每一行）是一个单词更新之后的计数。对于key相同的多行记录，每行都是前面一行的更新。

现在你可以向streams-file-input topic写入更多的消息并观察streams-wordcount-output topic表述更新单词计数的新的消息。

你可以通过键入Ctrl-C来终止终端消费者。

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