消息队列-kafka-部署和简单调用

转载自 知乎:Python操作Kafka的通俗总结(kafka-python),根据该文下面的评论,改动了几个小地方。

以下为原文

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kafka-python文档:KafkaConsumer - kafka-python 2.0.2-dev documentation

文章目录

1. 基本概念

Topic:一组消息数据的标记符;
Producer:生产者,用于生产数据,可将生产后的消息送入指定的Topic;
Consumer:消费者,获取数据,可消费指定的Topic;
Group:消费者组,同一个group可以有多个消费者,一条消息在一个group中,只会被一个消费者获取;
Partition:分区,为了保证kafka的吞吐量,一个Topic可以设置多个分区。同一分区只能被一个消费者订阅。

2. 本地安装与启动(基于Docker)

2.1 下载zookeeper镜像与kafka镜像:

docker pull wurstmeister/zookeeper
docker pull wurstmeister/kafka

2.2 本地启动zookeeper

docker run -d --name zookeeper -p 2181:2181 -t wurstmeister/zookeeper  

2.3 本地启动kafka

docker run -d --name kafka --publish 9092:9092 --link zookeeper \
--env KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181 \
--env KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=localhost \
--env KAFKA_ADVERTISED_PORT=9092 \
wurstmeister/kafka:latest 

注意:上述代码,将kafka启动在9092端口

2.4 进入kafka bash

docker exec -it kafka bash
cd /opt/kafka/bin

2.5 创建Topic,分区为2,Topic name为’kafka_demo’

kafka-topics.sh --create --zookeeper zookeeper:2181 \
--replication-factor 1 --partitions 2 --topic kafka_demo

2.6 查看当前所有topic

kafka-topics.sh --zookeeper zookeeper:2181 --list

2.7 安装kafka-python

pip install kafka-python

3. 生产者(Producer)与消费者(Consumer)

生产者和消费者的简易Demo,这里一起演示:

from kafka import KafkaProducer, KafkaConsumer
from kafka.errors import kafka_errors
import traceback
import json


def producer_demo():
    # 假设生产的消息为键值对(不是一定要键值对),且序列化方式为json
    producer = KafkaProducer(
        bootstrap_servers=['localhost:9092'], 
        key_serializer=lambda k: json.dumps(k).encode(),
        value_serializer=lambda v: json.dumps(v).encode())
    # 发送三条消息
    for i in range(0, 3):
        future = producer.send(
            'kafka_demo',
            key='count_num',  # 同一个key值,会被送至同一个分区
            value=str(i),
            partition=1)  # 向分区1发送消息
        print("send {}".format(str(i)))
        try:
            future.get(timeout=10) # 监控是否发送成功           
        except kafka_errors:  # 发送失败抛出kafka_errors
            traceback.format_exc()


def consumer_demo():
    consumer = KafkaConsumer(
        'kafka_demo', 
        bootstrap_servers='localhost:9092',
        group_id='test'
    )
    for message in consumer:
        print("receive, key: {}, value: {}".format(
            json.loads(message.key.decode()),
            json.loads(message.value.decode())
            )
        )

这里建议起两个terminal,或者两个jupyter notebook页面来验证。

先执行消费者:

consumer_demo()

再执行生产者:

producer_demo()

会看到如下输出:【如果先执行consumer,会没有输出,因为消息队列里还没有消息】

>>> producer_demo()
send 0
send 1
send 2

>>> consumer_demo()
receive, key: count_num, value: 0
receive, key: count_num, value: 1
receive, key: count_num, value: 2

4. 消费者进阶操作

(1)初始化参数:

列举一些KafkaConsumer初始化时的重要参数:

  • group_id

高并发量,则需要有多个消费者协作,消费进度,则由group_id统一。例如消费者A与消费者B,在初始化时使用同一个group_id。在进行消费时,一条消息被消费者A消费后,在kafka中会被标记,这条消息不会再被B消费(前提是A消费后正确commit)。

  • key_deserializer, value_deserializer

与生产者中的参数一致,自动解析。

  • auto_offset_reset

消费者启动的时刻,消息队列中或许已经有堆积的未消费消息,有时候需求是从上一次未消费的位置开始读(则该参数设置为earliest),有时候的需求为从当前时刻开始读之后产生的,之前产生的数据不再消费(则该参数设置为latest)。

  • enable_auto_commit, auto_commit_interval_ms

是否自动commit,当前消费者消费完该数据后,需要commit,才可以将消费完的信息传回消息队列的控制中心。enable_auto_commit设置为True后,消费者将自动commit,并且两次commit的时间间隔为auto_commit_interval_ms。

(2)手动commit

def consumer_demo():
    consumer = KafkaConsumer(
        'kafka_demo', 
        bootstrap_servers=':9092',
        group_id='test',
        enable_auto_commit=False
    )
    for message in consumer:
        print("receive, key: {}, value: {}".format(
            json.loads(message.key.decode()),
            json.loads(message.value.decode())
            )
        )
        consumer.commit()

(3)查看kafka堆积剩余量

在线环境中,需要保证消费者的消费速度大于生产者的生产速度,所以需要检测kafka中的剩余堆积量是在增加还是减小。可以用如下代码,观测队列消息剩余量:

consumer = KafkaConsumer(topic, **kwargs)
partitions = [TopicPartition(topic, p) for p in consumer.partitions_for_topic(topic)]

print("start to cal offset:")


# total
toff = consumer.end_offsets(partitions)
toff = [(key.partition, toff[key]) for key in toff.keys()]
toff.sort()
print("total offset: {}".format(str(toff)))
    
# current
coff = [(x.partition, consumer.committed(x)) for x in partitions]
coff.sort()
print("current offset: {}".format(str(coff)))

# cal sum and left
toff_sum = sum([x[1] for x in toff])
cur_sum = sum([x[1] for x in coff if x[1] is not None])
left_sum = toff_sum - cur_sum
print("kafka left: {}".format(left_sum))

完。

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