Kafka 源码剖析

  1. 云栖社区>
  2. 博客>
  3. 正文

Kafka 源码剖析

技术mix呢 2017-11-15 15:50:00 浏览791
展开阅读全文

1.概述

  在对Kafka使用层面掌握后,进一步提升分析其源码是极有必要的。纵观Kafka源码工程结构,不算太复杂,代码量也不算大。分析研究其实现细节难度不算太大。今天笔者给大家分析的是其核心处理模块,core模块。

2.内容

  首先,我们需要对Kafka的工程结构有一个整体的认知度,Kafka 大家最为熟悉的就是其消费者与生产者。然其,底层的存储机制,选举机制,备份机制等实现细节,需要我们对其源码仔细阅读学习,思考与分析其设计之初的初衷。下面,我们首先来看看Kafka源码工程模块分布,截止当天日期,官方托管在 Github 上的 Kafka 源码版本为:0.10.2.1,其工程分布结构如下图所示:

  这里笔记只针对core模块进行说明,其他模块均是启动脚本,文档说明,测试类或是Java客户端的相关代码,本篇博客就不多做赘述了。

模块名 说明
admin kafka的管理员模块,操作和管理其topic,partition相关,包含创建,删除topic,或者拓展分区等。
api 主要负责数据交互,客户端与服务端交互数据的编码与解码。
client 该模块下就一个类,producer读取kafka broker元数据信息,topic和分区,以及leader。
cluster 这里包含多个实体类,有Broker,Cluster,Partition,Replica。其中一个Cluster由多个Broker组成,一个Broker包含多个Partition,一个Topic的所有Partition分布在不同的Broker中,一个Replica包含都个Partition。
common 这是一个通用模块,其只包含各种异常类以及错误验证。
consumer 消费者处理模块,负责所有的客户端消费者数据和逻辑处理。
controller 此模块负责中央控制器的选举,分区的Leader选举,Replica的分配或其重新分配,分区和副本的扩容等。
coordinator 负责管理部分consumer group和他们的offset。
javaapi 提供Java语言的producer和consumer的API接口。
log 这是一个负责Kafka文件存储模块,负责读写所有的Kafka的Topic消息数据。
message 封装多条数据组成一个数据集或者压缩数据集。
metrics 负责内部状态的监控模块。
network 该模块负责处理和接收客户端连接,处理网络时间模块。
producer 生产者的细节实现模块,包括的内容有同步和异步的消息发送。
security 负责Kafka的安全验证和管理模块。
serializer 序列化和反序列化当前消息内容。
server 该模块涉及的内容较多,有Leader和Offset的checkpoint,动态配置,延时创建和删除Topic,Leader的选举,Admin和Replica的管理,以及各种元数据的缓存等内容。
tools 阅读该模块,就是一个工具模块,涉及的内容也比较多。有导出对应consumer的offset值;导出LogSegments信息,以及当前Topic的log写的Location信息;导出Zookeeper上的offset值等内容。
utils 各种工具类,比如Json,ZkUtils,线程池工具类,KafkaScheduler公共调度器类,Mx4jLoader监控加载器,ReplicationUtils复制集工具类,CommandLineUtils命令行工具类,以及公共日志类等内容。

3.源码环境

  阅读Kafka源码需要准备以下环境:

  • JDK
  • IDE(Eclipse,IDEA或者其他)
  • gradle

  关于环境的搭建,大家可以利用搜索引擎去完成,比较基础,这里就不多赘述了。然后在源码工程目录下执行以下命令:

  • gradle idea(编辑器为IDEA)
  • gradle eclipse(编辑器为Eclipse)

  如何选择,可按照自己所使用的编辑器即可。这里笔者所使用的是IDEA,执行命令后,会在源码目录生成以下文件,如下图所示:

  然后,在编辑器中导入该源码项目工程即可,如下图所示:

4.运行源码

  这里,我们先在config模块下设置server.properties文件,按照自己的需要设置,比如分区数,log的存储路径,zookeeper的地址设置等等。然后,我们在编辑器中的运行中设置相关的启动参数,如下图所示:

  启动类Kafka.scala在core模块下,需要注意的是,这里在启动Kafka之前,确保我们之前在server.properties文件中所配置的Zookeeper集群已正常运行,然后我们在编辑器中运行Kafka源码,如下图所示:

5.预览结果

  这里,我们做一下简单的修改,在启动类的开头打印一句启动日志和启动时间,部分运行日志和运行结果截图如下所示:

复制代码
Start Kafka,DateTime[1494065094606]
[2017-05-06 18:04:54,830] INFO KafkaConfig values: 
    advertised.host.name = null
    advertised.listeners = null
    advertised.port = null
    authorizer.class.name = 
    auto.create.topics.enable = true
    auto.leader.rebalance.enable = true
    background.threads = 10
    broker.id = 0
    broker.id.generation.enable = true
    broker.rack = null
    compression.type = producer
    connections.max.idle.ms = 600000
    controlled.shutdown.enable = true
复制代码

  如上图,红色框即是我们简单的添加的一句代码。

6.总结

  本篇博客给大家介绍了Kafka源码的core模块下各个子模块所负责的内容,以及如何便捷的去阅读源码,以及在编辑器中运行Kafka源码。后续,再为大家分析Kafka的存储机制,选举机制,备份机制等内容的实现细节。最后,欢迎大家使用Kafka-Eagle监控工具。

7.结束语

  这篇博客就和大家分享到这里,如果大家在研究学习的过程当中有什么问题,可以加群进行讨论或发送邮件给我,我会尽我所能为您解答,与君共勉!

联系方式: 
邮箱:smartloli.org@gmail.com 
Twitter:https://twitter.com/smartloli 
QQ群(Hadoop - 交流社区1):424769183 
温馨提示:请大家加群的时候写上加群理由(姓名+公司/学校),方便管理员审核,谢谢! 

热爱生活,享受编程,与君共勉!



本文转自哥不是小萝莉博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/smartloli/,如需转载请自行联系原作者

网友评论

登录后评论
0/500
评论
技术mix呢
+ 关注