转载自：http://blog.csdn.net/xueba207/article/details/51135423

问题描述

笔者使用spark streaming读取Kakfa中的数据，做进一步处理，用到了KafkaUtil的createDirectStream()方法；该方法不会自动保存topic partition的offset到zk，需要在代码中编写提交逻辑，此处介绍了保存offset的方法。 
当删除已经使用过的kafka topic，然后新建同名topic，使用该方式时出现了"numRecords
must not be negative"异常 
详细信息如下图: 

是不合法的参数异常，RDD的记录数目必须不能是负数。 
下文详细分析该问题的出现的场景，以及解决方法。

异常分析

numRecords确定

首先，定位出异常出现的问题，和大致原因。异常中打印出了出现的位置 org.apache.spark.streaming.scheduler.StreamInputInfo.InputInfoTracker的第38行，此处代码：

代码38行，判断了numRecords是否大于等于0，当不满足条件时抛出异常，可判断此时numRecords<0。 
numRecords的解释： 
numRecords: the number of records in a batch 
应该是当前rdd中records 数目计算出了问题。 
numRecords 构造StreamInputInfo时的参数，结合异常中的信息，找到了DirectKafkaInputDStream中的构造InputInfo的位置： 

可知 numRecords是rdd.count()的值。

rdd.count的计算

根据以上分析可知rdd.count()值为负值，因此需要分析rdd的是如何生成的。 
同样在DirectKafkaInputDStream中找到rdd的生成代码：

从此处一路跟踪代码，可在KafkaRDD.scala中找到rdd.count的赋值逻辑：

offsetRanges的计算逻辑

offsetRanges的定义

offsetRanges: offset ranges that define the Kafka data
belonging to this RDD

在KafkaRDDPartition 40行找到kafka partition offsetRange的计算逻辑：

def count(): Long = untilOffset - fromOffset 
fromOffset： per-topic/partition Kafka offset defining
the (inclusive) starting point of the batch 
untilOffset： per-topic/partition Kafka offset defining
the (inclusive) ending point of the batch

fromOffset来自zk中保存； 
untilOffset通过DirectKafkaInputDStream第145行：

val untilOffsets = clamp(latestLeaderOffsets(maxRetries))

计算得到，计算过程得到最新的offset，然后使用spark.streaming.kafka.maxRatePerPartition做clamp，得到允许的最大untilOffsets，##而此时新建的topic，如果topic中没有数据，untilOffsets应该为0##

原因总结

当删除一个topic时，zk中的offset信息并没有被清除，因此KafkaDirectStreaming再次启动时仍会得到旧的topic offset为old_offset，作为fromOffset。 
当新建了topic后，使用untiloffset计算逻辑，得到untilOffset为0（如果topic已有数据则>0）； 
再次被启动的KafkaDirectStreaming Job通过异常的计算逻辑得到的rdd numRecords值为可计算为： 
numRecords = untilOffset - fromOffset(old_offset) 
当untilOffset < old_offset时，此异常会出现，对于新建的topic这种情况的可能性很大

解决方法

思路

根据以上分析，可在确定KafkaDirectStreaming 的fromOffsets时判断fromOffset与untiloffset的大小关系，当untilOffset < fromOffset时，矫正fromOffset为offset初始值0。

流程

• 从zk获取topic/partition 的fromOffset（获取方法链接）
• 利用SimpleConsumer获取每个partiton的lastOffset（untilOffset ）
• 判断每个partition lastOffset与fromOffset的关系
• 当lastOffset < fromOffset时，将fromOffset赋值为0 
  通过以上步骤完成fromOffset的值矫正。

核心代码

获取kafka topic partition lastoffset代码：

1. package org.frey.example.utils.kafka;
2. import com.google.common.collect.Lists;
3. import com.google.common.collect.Maps;
4. import kafka.api.PartitionOffsetRequestInfo;
5. import kafka.cluster.Broker;
6. import kafka.common.TopicAndPartition;
7. import kafka.javaapi.*;
8. import kafka.javaapi.consumer.SimpleConsumer;
9. import java.util.Date;
10. import java.util.HashMap;
11. import java.util.List;
12. import java.util.Map;
13. /**
14. * KafkaOffsetTool
15. *
16. * @author v1-daddy
17. * @date 2016/4/11
18. */
19. public class KafkaOffsetTool {
20. private static KafkaOffsetTool instance;
21. final int TIMEOUT = 100000;
22. final int BUFFERSIZE = 64 * 1024;
23. private KafkaOffsetTool() {
24. }
25. public static synchronized KafkaOffsetTool getInstance() {
26. if (instance == null) {
27. instance = new KafkaOffsetTool();
28. }
29. return instance;
30. }
31. public Map<TopicAndPartition, Long> getLastOffset(String brokerList, List<String> topics,
32. String groupId) {
33. Map<TopicAndPartition, Long> topicAndPartitionLongMap = Maps.newHashMap();
34. Map<TopicAndPartition, Broker> topicAndPartitionBrokerMap =
35. KafkaOffsetTool.getInstance().findLeader(brokerList, topics);
36. for (Map.Entry<TopicAndPartition, Broker> topicAndPartitionBrokerEntry : topicAndPartitionBrokerMap
37. .entrySet()) {
38. // get leader broker
39. Broker leaderBroker = topicAndPartitionBrokerEntry.getValue();
40. SimpleConsumer simpleConsumer = new SimpleConsumer(leaderBroker.host(), leaderBroker.port(),
41. TIMEOUT, BUFFERSIZE, groupId);
42. long readOffset = getTopicAndPartitionLastOffset(simpleConsumer,
43. topicAndPartitionBrokerEntry.getKey(), groupId);
44. topicAndPartitionLongMap.put(topicAndPartitionBrokerEntry.getKey(), readOffset);
45. }
46. return topicAndPartitionLongMap;
47. }
48. /**
49. * 得到所有的 TopicAndPartition
50. *
51. * @param brokerList
52. * @param topics
53. * @return topicAndPartitions
54. */
55. private Map<TopicAndPartition, Broker> findLeader(String brokerList, List<String> topics) {
56. // get broker's url array
57. String[] brokerUrlArray = getBorkerUrlFromBrokerList(brokerList);
58. // get broker's port map
59. Map<String, Integer> brokerPortMap = getPortFromBrokerList(brokerList);
60. // create array list of TopicAndPartition
61. Map<TopicAndPartition, Broker> topicAndPartitionBrokerMap = Maps.newHashMap();
62. for (String broker : brokerUrlArray) {
63. SimpleConsumer consumer = null;
64. try {
65. // new instance of simple Consumer
66. consumer = new SimpleConsumer(broker, brokerPortMap.get(broker), TIMEOUT, BUFFERSIZE,
67. "leaderLookup" + new Date().getTime());
68. TopicMetadataRequest req = new TopicMetadataRequest(topics);
69. TopicMetadataResponse resp = consumer.send(req);
70. List<TopicMetadata> metaData = resp.topicsMetadata();
71. for (TopicMetadata item : metaData) {
72. for (PartitionMetadata part : item.partitionsMetadata()) {
73. TopicAndPartition topicAndPartition =
74. new TopicAndPartition(item.topic(), part.partitionId());
75. topicAndPartitionBrokerMap.put(topicAndPartition, part.leader());
76. }
77. }
78. } catch (Exception e) {
79. e.printStackTrace();
80. } finally {
81. if (consumer != null)
82. consumer.close();
83. }
84. }
85. return topicAndPartitionBrokerMap;
86. }
87. /**
88. * get last offset
89. * @param consumer
90. * @param topicAndPartition
91. * @param clientName
92. * @return
93. */
94. private long getTopicAndPartitionLastOffset(SimpleConsumer consumer,
95. TopicAndPartition topicAndPartition, String clientName) {
96. Map<TopicAndPartition, PartitionOffsetRequestInfo> requestInfo =
97. new HashMap<TopicAndPartition, PartitionOffsetRequestInfo>();
98. requestInfo.put(topicAndPartition, new PartitionOffsetRequestInfo(
99. kafka.api.OffsetRequest.LatestTime(), 1));
100. OffsetRequest request = new OffsetRequest(
101. requestInfo, kafka.api.OffsetRequest.CurrentVersion(),
102. clientName);
103. OffsetResponse response = consumer.getOffsetsBefore(request);
104. if (response.hasError()) {
105. System.out
106. .println("Error fetching data Offset Data the Broker. Reason: "
107. + response.errorCode(topicAndPartition.topic(), topicAndPartition.partition()));
108. return 0;
109. }
110. long[] offsets = response.offsets(topicAndPartition.topic(), topicAndPartition.partition());
111. return offsets[0];
112. }
113. /**
114. * 得到所有的broker url
115. *
116. * @param brokerlist
117. * @return
118. */
119. private String[] getBorkerUrlFromBrokerList(String brokerlist) {
120. String[] brokers = brokerlist.split(",");
121. for (int i = 0; i < brokers.length; i++) {
122. brokers[i] = brokers[i].split(":")[0];
123. }
124. return brokers;
125. }
126. /**
127. * 得到broker url 与 其port 的映射关系
128. *
129. * @param brokerlist
130. * @return
131. */
132. private Map<String, Integer> getPortFromBrokerList(String brokerlist) {
133. Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
134. String[] brokers = brokerlist.split(",");
135. for (String item : brokers) {
136. String[] itemArr = item.split(":");
137. if (itemArr.length > 1) {
138. map.put(itemArr[0], Integer.parseInt(itemArr[1]));
139. }
140. }
141. return map;
142. }
143. public static void main(String[] args) {
144. List<String> topics = Lists.newArrayList();
145. topics.add("ys");
146. topics.add("bugfix");
147. Map<TopicAndPartition, Long> topicAndPartitionLongMap =
148. KafkaOffsetTool.getInstance().getLastOffset("broker001:9092,broker002:9092", topics, "my.group.id");
149. for (Map.Entry<TopicAndPartition, Long> entry : topicAndPartitionLongMap.entrySet()) {
150. System.out.println(entry.getKey().topic() + "-"+ entry.getKey().partition() + ":" + entry.getValue());
151. }
152. }
153. }

矫正offset核心代码：

1. /** 以下 矫正 offset */
2. // 得到Topic/partition 的lastOffsets
3. Map<TopicAndPartition, Long> topicAndPartitionLongMap =
4. KafkaOffsetTool.getInstance().getLastOffset(kafkaParams.get("metadata.broker.list"),
5. topicList, "my.group.id");
6. // 遍历每个Topic.partition
7. for (Map.Entry<TopicAndPartition, Long> topicAndPartitionLongEntry : fromOffsets.entrySet()) {
8. // fromOffset > lastOffset时
9. if (topicAndPartitionLongEntry.getValue() >
10. topicAndPartitionLongMap.get(topicAndPartitionLongEntry.getKey())) {
11. //矫正fromoffset为offset初始值0
12. topicAndPartitionLongEntry.setValue(0L);
13. }
14. }
15. /** 以上 矫正 offset */​