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2024-11-25 04:41:58 来源:多屏显示源码 分类:百科

1.Kafka Exactly Once 语义实现原理:幂等性与事务消息
2.Kafka之enable.auto.commit使用解析
3.kafka面试,幂幂看这一篇就够了
4.纯干货:10分钟了解Kafka,等性RocketMQ,源码Seata的幂幂事务实现

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Kafka Exactly Once 语义实现原理:幂等性与事务消息

       Kafka Exactly Once 语义实现原理详解:幂等性与事务消息

       在分布式系统中,确保数据处理准确性和一致性至关重要。等性Apache Kafka 的源码appendreplacement源码分析事务消息功能为确保消息以原子方式处理提供了可能。本文将深入探讨Exactly-Once语义的幂幂实现,涉及幂等性概念、等性事务流程、源码以及如何在Kafka中操作。幂幂

       在Kafka流处理场景中,等性如图所示,源码事务处理涉及从上游数据源(如MySQL binlog)读取数据,幂幂经过Spark Streaming处理后写入下游Topic。等性为了保证Exactly-Once,源码必须确保消息仅被消费和发送一次。Kafka通过生产和消费的幂等性,以及事务机制来实现这一目标。

       生产者幂等性是关键,通过设置enable.idempotence参数并控制连接、重试和确认机制。消息序列号确保同一生产者在分区内的发送是唯一的。幂等约束要求同一分区、同一Producer下,消息的序列号递增。

       事务流程涉及初始化事务、恋爱代源码添加分区到事务、发送消息以及提交或回滚。Producer首先获取TransactionCoordinator,然后初始化、开始和提交事务,确保消息的持久化和状态同步。消费时,Kafka通过LSO机制和txnindex文件避免脏读,保证隔离性。

       Kafka事务提供了原子性、一致性(最终一致性)、隔离性和持久性,但有集群内操作的限制和性能开销。开发者需权衡事务带来的好处与潜在限制,以适应实际应用需求。

Kafka之enable.auto.commit使用解析

       Kafka的enable.auto.commit功能是自动提交消费者偏移量的设置,默认状态下为启用(ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG设为true)。默认的auto.commit.interval.ms为毫秒,这意味着每当消费消息后,系统会自动更新offset位置,确保消息不会重复消费,即使程序重启,也能从上次消费的位置继续。

       然而,如果将enable.auto.commit设置为false,chat app源码即手动提交模式,Kafka不会自动更新offset,此时auto.commit.interval.ms的设置将不再影响。手动模式下,如果程序重启,没有手动确认过的offset会被视为未消费,可能会导致数据重复消费,与幂等性原则不符。

       为了实现幂等性,当切换到手动提交模式,我们需要在代码中添加相应的逻辑,确保每次服务重启时,消费者会从上一次手动确认的offset位置开始消费,从而避免数据重复。这样,无论程序如何重启,都能保证消息消费的一致性。

kafka面试,看这一篇就够了

       MQ(消息队列)在跨进程通信中的应用为异步RPC,其上游系统对调用结果的态度通常是重要但不紧急。使用MQ的好处包括:业务解耦、流量削峰以及灵活扩展。本文深入探讨了消息中间件Kafka的特性和工作原理。

       Kafka是一种分布式的消息引擎,它将消息的大河源码主题(Topic)进行归类,每条消息都有其特定的Topic。Kafka通过将Topic物理上划分为一个或多个分区(Partition),每个分区在物理上对应一个文件夹,命名方式为“topicName_partitionIndex”。这种设计使得Kafka的吞吐率能够水平扩展。每个分区相当于一个顺序、不可变的消息队列,支持持续添加消息。消息在分区中被分配了唯一的偏移量(Offset)。

       生产者(Producer)向Kafka发送消息,决定消息存储到哪个分区。这可以通过分区算法,如基于分区列表的轮询或根据权重选择分区,或通过自定义算法实现。合理设置分区规则有助于实现负载均衡。

       消费者(Consumer)订阅并消费消息,使用ConsumerGroup来标识自己。一个ConsumerGroup可以并发地消费多个分区的消息,但同一分区只能由一个ConsumerGroup内的消费者消费。

       Kafka的Producer设计原理包含发送消息流程、幂等性处理和吞吐性优化。Producer将消息序列化后计算分区,然后将消息发送到对应的Broker。实现幂等性通过引入Producer ID和Sequence Number,确保消息的棋牌qp源码正确处理。Producer与Broker之间的通信采用长连接,使用Sender线程管理消息发送过程,提高吞吐率和降低延迟。

       Consumer设计原理基于poll消息机制,使用ConsumerGroup管理消息位移,确保消费者重启后从上次消费位置继续。消息位移信息在Kafka新版本中被集成到消息中,存储在特定Topic中,提高高并发读写性能。

       Kafka的Group状态管理包括重平衡机制。当消费者消费不均衡时,Kafka自动执行重平衡,以重新分配分区。新版本增加了group.initial.rebalance.delay.ms参数,减少重平衡次数,优化性能。

       Broker作为Kafka集群的节点,负责处理生产者发送的消息和消费者的请求。每台Broker保存相同的状态数据,包括负载均衡策略,确保分区数量和硬盘占用大小均匀分布。Kafka通过结合同步复制和异步复制实现高可用性,确保数据不丢失并提高吞吐率。

       Kafka的高性能通过业务方对Producer的优化实现,包括内存管理和网络优化等策略,进一步提升系统性能。

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纯干货:分钟了解Kafka,RocketMQ,Seata的事务实现

       其实,Kafka、RocketMQ和Seata的事务实现都是基于2PC协议的。理解其中的一个,其他的也就差不多了。

       2PC协议,就是将事务提交过程分为两个阶段:请求表决阶段和提交执行阶段。

       TC代表事务协调器,即TransactionCoordinator。

       先来说说Kafka的事务消息,它指的是多消息投递的原子性。以consume-process-produce(消费-执行-投递)为例,上述TC中每次保存都是指持久化到日志中。这些保存的内容是事务的上下文和状态,与缓存中的数据一致,只起到一个日志先行的作用,方便宕机恢复。保存的内容没有redo、undo操作,这是与2PC协议的第一个不同,因为不需要。最终不论提交还是回滚,只是对状态做一个修改而已。

       第二个与2PC协议的不同在于第一阶段结束,TC直接返回给producer事务结果,而没有等到第二阶段结束收到ACK,原因还是不需要。这个时候TC已经拥有了整个事务流程的信息,且相关的数据也已经被其他broker存储下来,所以能够保证最终的执行结果。例如第二阶段做修改状态时有些broker挂掉了,没关系,做重试即可,也说明了Kafka的事物消息保证的是最终一致性。

       再来解释一下epoch的作用。假设现在你的app网络抖了一下,你以为是挂掉了,所以又跑了一次。我们把之前的app叫app1,新的app叫app2。app2带着TID请求初始化,TC看见已经有这个TID信息了,直接把关联的PID返回,而app1早就恢复了。那现在的情况就是两个app带着相同的TID过来了,如何处理?TC在每次请求PID时除了返回PID,还将epoch + 1返回,这样TC在收到请求时,先判断epoch是否是最新的,不是则直接拒绝,从而解决脑裂问题。

       接下来谈谈RocketMQ的事务消息,它解决的是消息投递和本地事务的原子性问题,过程非常简单。本地事务的执行在第一阶段就完成了,原因在于当producer得知消息投递的结果,便可通过自己本地事务的执行结果断定broker在第一阶段的决策。

       最后说说Seata。其实和Kafka的事务消息流程完全一样,只是把事务管理TM和资源管理RM解耦出来了。

       个人觉得Seata比较有意思的两种模式是:AT和TCC。

       AT:第一阶段便已提交,记录修改前后的镜像,修改之后上行锁,看到上面RocketMQ不让本地事务先做的原因了吧,就是为了回滚还需要记录镜像,这里做镜像的目的和redo、undo的目的一样,为了恢复,上锁是为了保证隔离性。

       TCC:意思是Try-Commit-Cancel,没有预执行,所以他在第一阶段就提交了,准确地讲做的是预留,预留了需要修改的字段,锁的是预留的字段;没有预留的字段可以被修改,在保证预留的情况下,预留的字段也可以被修改,锁了但没完全锁,更像是乐观锁,所以并发性能更好。

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       今天午休有空,补充一下上面提到的内容。

       第一个,相比较Kafka,Seata把TM和RM解耦出来的原因。在Kafka里,做资源管理的都是producer,就是说做消息投递的是producer,做提交消费位移的也是producer,所以就可以让producer身兼数职,既做资源编排,又控制整个事务。而在Seata里,第一阶段执行的本地事务由我们的业务决定,是不确定的,例如我可以先存一个数据到MySQL,再把数据缓存到Redis,我还可以把数据打包到OSS,于是Seata把TM单独拎出来做事务管理,而资源编排可以自由实现。

       第二个,其实就是单纯地聊一下思考问题的过程。例如,我们知道Kafka的事务消息中已经实现了幂等投递,如何实现的呢?非常简单,就靠一个seq编号。

       打好基础很关键,需要的是理解,融会贯通。改天有空了再总结总结其他内容,比如像MySQL、Redis、MongoDB主从复制这些玩意,联系起来一起挖,就非常有效率。

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