1、 写入方式

producer 采用 push 模式将消息发布到 broker,每条消息都被 append 到 patition 中,属于顺序写磁盘(顺序写磁盘效率比随机写内存要高,保障 kafka 吞吐率)。

2 、消息路由

producer 发送消息到 broker 时,会根据分区算法选择将其存储到哪一个 partition。其路由机制为:

1. 指定了 patition,则直接使用;
2. 未指定 patition 但指定 key,通过对 key 的 value 进行hash 选出一个 patition
3. patition 和 key 都未指定,使用轮询选出一个 patition。

附上 java 客户端分区源码,一目了然:

3、 写入流程

producer 写入消息序列图如下所示:

图.3

流程说明:

1. producer 先从 zookeeper 的 "/brokers/.../state" 节点找到该 partition 的 leader
2. producer 将消息发送给该 leader
3. leader 将消息写入本地 log
4. followers 从 leader pull 消息,写入本地 log 后 leader 发送 ACK
5. leader 收到所有 ISR 中的 replica 的 ACK 后,增加 HW(high watermark,最后 commit 的 offset) 并向 producer 发送 ACK

4 、producer delivery guarantee

一般情况下存在三种情况:

1. At most once 消息可能会丢,但绝不会重复传输
2. At least one 消息绝不会丢,但可能会重复传输
3. Exactly once 每条消息肯定会被传输一次且仅传输一次

当 producer 向 broker 发送消息时,一旦这条消息被 commit,由于 replication 的存在,它就不会丢。但是如果 producer 发送数据给 broker 后,遇到网络问题而造成通信中断,那 Producer 就无法判断该条消息是否已经 commit。虽然 Kafka 无法确定网络故障期间发生了什么,但是 producer 可以生成一种类似于主键的东西,发生故障时幂等性的重试多次,这样就做到了 Exactly once,但目前还并未实现。所以目前默认情况下一条消息从 producer 到 broker 是确保了 At least once,可通过设置 producer 异步发送实现At most once。

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