kafka消费者接收分区测试

2023-10-06 17:27:10

【README】

【1】kafka测试环境准备

1）kafka集群 

  • 3个broker，分别为 centos201, centos202, centos203 ，id分别为 1，2,3 ；
  • topic， 3个分区，2个副本；

kafka消费者接收分区测试

 2）生产者代码；

public class MyProducer {
    public static void main(String[] args) {
        /* 1.创建kafka生产者的配置信息 */
        Properties props = new Properties();
        /*2.指定连接的kafka集群, broker-list */
        props.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "192.168.163.201:9092,192.168.163.202:9092,192.168.163.203:9092");
        /*3.ack应答级别*/
        props.put(ProducerConfig.ACKS_CONFIG, "all");
        /*4.重试次数*/
        props.put(ProducerConfig.RETRIES_CONFIG, 0);
        /*5.批次大小，一次发送多少数据，当数据大于16k，生产者会发送数据到 kafka集群 */
        props.put(ProducerConfig.BATCH_SIZE_CONFIG, 16 * KfkNumConst._1K);
        /*6.等待时间， 等待时间超过1毫秒，即便数据没有大于16k， 也会写数据到kafka集群 */
        props.put(ProducerConfig.LINGER_MS_CONFIG, 1);

        // 超时时间
        props.put(ProducerConfig.REQUEST_TIMEOUT_MS_CONFIG, 3000);
        props.put(ProducerConfig.MAX_BLOCK_MS_CONFIG, 3000);

        /*7. RecordAccumulator 缓冲区大小*/
        props.put(ProducerConfig.BUFFER_MEMORY_CONFIG, 32 * KfkNumConst._1M);
        /*8. key, value 的序列化类 */
        props.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());
        props.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());

        /** 设置压缩算法 */
        props.put(ProducerConfig.COMPRESSION_TYPE_CONFIG, "snappy");
        /** 设置拦截器 */
//        props.put(ProducerConfig.INTERCEPTOR_CLASSES_CONFIG, Arrays.asList(TimeInterceptor.class.getName()));
        /** 设置阻塞超时时间 */
        props.put(ProducerConfig.MAX_BLOCK_MS_CONFIG, 3600 * 1000);

        /* 9.创建生产者对象 */
        KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);
        /* 10.发送数据 */
        int order = 1;
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                Future<RecordMetadata> future = producer.send(new ProducerRecord<String, String>("hello10",j, "", String.format("[%s] ", order++) + " > " + DataFactory.INSTANCE.genChar(5)));
                try {
                    System.out.println("[生产者] 分区【" + future.get().partition() + "】-offset【" + future.get().offset() + "】");
                } catch (Exception e) {
                }
            }
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        /* 11.关闭资源 */
        producer.close();
        System.out.println("kafka生产者写入数据完成");
    }
}

生产者，会向每个分区发送1条消息，发送完成后，睡眠500ms； 共计循环 10w次； 共计5w秒；计划耗时 10+小时；（这里其他同学可以自行设置为其他值）

3）4个消费者；编号为1,2,3,4

public class MyConsumer1 {
	public static void main(String[] args) {
		/* 1.创建消费者配置信息 */
		Properties props = new Properties();
		/*2.给配置信息赋值*/
		/*2.1连接的集群*/
		props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "centos201:9092,centos202:9092,centos203:9092");
		/*2.2开启自动提交 */
		props.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, true);
		/*2.3 自动提交的间隔时间*/
		props.put(ConsumerConfig.AUTO_COMMIT_INTERVAL_MS_CONFIG, "1000");
		/*2.4 key value的反序列化 */
		props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
		props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
		/*2.5 消费者组 */
		props.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "hello10G1"); // group.id
		/*2.6 重置消费者的offset */ 
		props.put(ConsumerConfig.AUTO_OFFSET_RESET_CONFIG, "latest"); // 默认值是 lastest
		/*2.7 关闭自动提交 */
		props.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, false);

		/* 创建消费者 */
		KafkaConsumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(props); 
		/* 订阅主题 */
		consumer.subscribe(Arrays.asList("hello10"));

		/* 指定消费者的每个分区从偏移量1开始读取，下面的poll方法就会从位置1开始消费消息  */
//		for (TopicPartition partition : consumer.assignment()) {
//			consumer.seek(partition, 1);
//		}

		// 消费消息
		try {
			// 死循环
			while(!Thread.interrupted()) {
				try {
					System.out.println(DateUtils.getNowTimestamp() + " 消费者1-等待消费消息");
					TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				// 消费消息-获取数据
				ConsumerRecords<String, String> consumerRds  = consumer.poll(100);
				// 遍历 ConsumerRecords
				for(ConsumerRecord<String, String> rd : consumerRds) {
					System.out.println("消费者1-分区【" + rd.partition() + "】offset【" + rd.offset() + "】 -> " + DateUtils.getNowTimestamp() + rd.key() + "--" + rd.value());
				}
				consumer.commitSync(); // 同步提交
			}
		} finally {
			// 记得关闭消费者
			consumer.close();
		}
	}
}

这样的消费者有4个，分别编号为 消费者 1，2,3,4 ；我的意思是4个不同的消费者类，以便打印日志标识；

我的消费者消费的是 lastest 最新产生的消费，这里可以自行设置为其他值，如 earlies；

4）添加日志配置，不打印 debug日志（因为kafka消费者debug日志很多）

新建 logback.xml ，设置仅打印info以上级别日志；

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
    <logger name="org.apache.kafka.clients" level="info" />
</configuration>

5）为了直观展示消费详情，我会用命令行启动4个不同消费者，而用idea启动生产者；但编译都通过maven；

【2】kafka测试

【2.1】测试1：当有新消费者加入后，整个消费者组成员接收分区情况； 

写在前面： 文末会po出命令行启动消费者的命令及参数；

消费者接收分区消息模型，参见

step0）启动 生产者，发送消息到kafka；

step2）命令行启动消费者1，消息消费日志如下：

消费者1接收了3个分区消息； 

kafka消费者接收分区测试

 step2）命令行启动消费者2，群组消费日志如下：

消费者1接收了个分区2消息；

消费者2接收了分区0和分区2的消息；

kafka消费者接收分区测试

  step3）命令行继续启动消费者3，群组消费日志如下：

消费者1接收了个分区2消息；
消费者2接收了分区0的消息；
消费者3接收了分区1的消息；

kafka消费者接收分区测试

 step4）命令行继续启动消费者4， 日志如下：

消费者1接收了个分区2消息；
消费者2接收了分区0的消息；
消费者3接收了分区1的消息；

消费者4空闲；

kafka消费者接收分区测试

 

【2】 模拟kafka broker 宕机

写在前面，模拟宕机前先查看 topic 详情

kafka消费者接收分区测试

（图1）

step1） 停止掉 201 broker的服务

情况1：topic的分区没有受影响，但leader 副本选举为3，比较本图和图1，看差别； 

kafka消费者接收分区测试

 情况2：所有消费者全部阻塞，直到超时全部抛出异常；

kafka消费者接收分区测试

等待 kafka集群的控制器，首领副本选择完成后，又可以接收消费者请求； 

  • 补充1： 这里有一小段时间延时，即当有broker宕机后，需要重新选举控制器，首领副本等；而且会发生分区再均衡；

 step2）重启 201；消费日志：如下：

消费者1接收了个分区1消息；
消费者2接收了分区2的消息；
消费者3空闲；
消费者4接收了分区0的消息；

kafka消费者接收分区测试

 之所以 消费者3空闲，消费者4忙碌，是因为 broker 动态上下线，导致了分区再均衡使得分区所有权从消费者A转到消费者B（201宕机前，是消费者3忙碌，消费者4空闲）；

【小结】

1，要保证kafka消息可靠性，需要 生产者，broker，消费者3方的全力配合；

2，本文这里仅记录了一部分 kafka集群异常的情况；

【附录】

命令行启动消费者命令及参数；仅供参考；因为路径肯定不一样；

其实，这是拷贝idea的执行日志里的命令，如下：

kafka消费者接收分区测试

 

java -classpath D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\charsets.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\deploy.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\cldrdata.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\dnsns.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\jaccess.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\jfxrt.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\localedata.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\nashorn.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\sunec.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\ext\zipfs.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\javaws.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\jce.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\jfr.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\jfxswt.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\jsse.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\management-agent.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\plugin.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\resources.jar;D:\Java\jdk1.8.0_172\jre\lib\rt.jar;D:\workbench_idea\study4vw\vwstudy22\target\classes;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-web\2.5.4\spring-boot-starter-web-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter\2.5.4\spring-boot-starter-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot\2.5.4\spring-boot-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-autoconfigure\2.5.4\spring-boot-autoconfigure-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-logging\2.5.4\spring-boot-starter-logging-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-classic\1.2.5\logback-classic-1.2.5.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-core\1.2.5\logback-core-1.2.5.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-to-slf4j\2.14.1\log4j-to-slf4j-2.14.1.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-api\2.14.1\log4j-api-2.14.1.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\slf4j\jul-to-slf4j\1.7.32\jul-to-slf4j-1.7.32.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\jakarta\annotation\jakarta.annotation-api\1.3.5\jakarta.annotation-api-1.3.5.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-core\5.3.9\spring-core-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-jcl\5.3.9\spring-jcl-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\yaml\snakeyaml\1.28\snakeyaml-1.28.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-json\2.5.4\spring-boot-starter-json-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-databind\2.12.4\jackson-databind-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-annotations\2.12.4\jackson-annotations-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-core\2.12.4\jackson-core-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jdk8\2.12.4\jackson-datatype-jdk8-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jsr310\2.12.4\jackson-datatype-jsr310-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\module\jackson-module-parameter-names\2.12.4\jackson-module-parameter-names-2.12.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-tomcat\2.5.4\spring-boot-starter-tomcat-2.5.4.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-core\9.0.52\tomcat-embed-core-9.0.52.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-el\9.0.52\tomcat-embed-el-9.0.52.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-websocket\9.0.52\tomcat-embed-websocket-9.0.52.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-web\5.3.9\spring-web-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-beans\5.3.9\spring-beans-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-webmvc\5.3.9\spring-webmvc-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-aop\5.3.9\spring-aop-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-context\5.3.9\spring-context-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\springframework\spring-expression\5.3.9\spring-expression-5.3.9.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\apache\kafka\kafka-clients\3.0.0\kafka-clients-3.0.0.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\com\github\luben\zstd-jni\1.5.0-2\zstd-jni-1.5.0-2.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\lz4\lz4-java\1.7.1\lz4-java-1.7.1.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\xerial\snappy\snappy-java\1.1.8.1\snappy-java-1.1.8.1.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\slf4j\slf4j-api\1.7.32\slf4j-api-1.7.32.jar;D:\software_cluster\mvn_repo\.m2\repository\org\slf4j\slf4j-simple\1.7.25\slf4j-simple-1.7.25.jar kafka.consumer.MyConsumer2

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