软件开发中的Kafka和数据库的关系是什么呢？

首先明确说明Kafka不是数据库，它没有schema，也没有表，更没有索引。

1.它仅仅是生产消息流、消费消息流而已。从这个角度来说Kafka的确不像数据库，至少不像我们熟知的关系型数据库。

那么到底什么是数据库呢？或者说什么特性使得一个系统可以被称为数据库？经典的教科书是这么说的：数据库是提供 ACID 特性的，我们依次讨论下ACID。

1、持久性(durability)

我们先从最容易的持久性开始说起，因为持久性最容易理解。在80年代持久性指的是把数据写入到磁带中，这是一种很古老的存储设备，现在应该已经绝迹了。目前实现持久性更常见的做法是将数据写入到物理磁盘上，而这也只能实现单机的持久性。当演进到分布式系统时代后，持久性指的是将数据通过备份机制拷贝到多台机器的磁盘上。很多数据库厂商都有自己的分布式系统解决方案，如GreenPlum和Oracle RAC。它们都提供了这种多机备份的持久性。和它们类似，Apache Kafka天然也是支持这种持久性的，它提供的副本机制在实现原理上几乎和数据库厂商的方案是一样的。

2、原子性(atomicity)

数据库中的原子性和多线程领域内的原子性不是一回事。我们知道在Java中有AtomicInteger这样的类能够提供线程安全的整数 *** 作服务，这里的atomicity关心的是在多个线程并发的情况下如何保证正确性的问题。而在数据库领域，原子性关心的是如何应对错误或异常情况，特别是对于事务的处理。如果服务发生故障，之前提交的事务要保证已经持久化，而当前运行的事务要终止(abort)，它执行的所有 *** 作都要回滚，最终的状态就好像该事务从未运行过那样。举个实际的例子，

第三个方法是采用基于日志结构的消息队列来实现，比如使用Kafka来做，如下图所示：

在这个架构中app仅仅是向Kafka写入消息，而下面的数据库、cache和index作为独立的consumer消费这个日志——Kafka分区的顺序性保证了app端更新 *** 作的顺序性。如果某个consumer消费速度慢于其他consumer也没关系，毕竟消息依然在Kafka中保存着。总而言之，有了Kafka所有的异质系统都能以相同的顺序应用app端的更新 *** 作，

3、隔离性(isolation)

在传统的关系型数据库中最强的隔离级别通常是指serializability，国内一般翻译成可串行化或串行化。表达的思想就是连接数据库的每个客户端在执行各自的事务时数据库会给它们一个假象：仿佛每个客户端的事务都顺序执行的，即执行完一个事务之后再开始执行下一个事务。其实数据库端同时会处理多个事务，但serializability保证了它们就像单独执行一样。举个例子，在一个论坛系统中，每个新用户都需要注册一个唯一的用户名。一个简单的app实现逻辑大概是这样的：

4、一致性(consistency)

最后说说一致性。按照Kelppmann大神的原话，这是一个很奇怪的属性：在所有ACID特性中，其他三项特性的确属于数据库层面需要实现或保证的，但只有一致性是由用户来保证的。严格来说，它不属于数据库的特性，而应该属于使用数据库的一种方式。坦率说第一次听到这句话时我本人还是有点震惊的，因为从没有往这个方面考虑过，但仔细想想还真是这么回事。比如刚才的注册用户名的例子中我们要求每个用户名是唯一的。这种一致性约束是由我们用户做出的，而不是数据库本身。数据库本身并不关心或并不知道用户名是否应该是唯一的。针对Kafka而言，这种一致性又意味着什么呢？Kelppmann没有具体展开，

希望能帮到你，谢谢！

Kafka的高吞吐能力、缓存机制能有效的解决高峰流量冲击问题。实践表明，在未将kafka引入系统前，当互联网关发送的数据量较大时，往往会挂起关系数据库，数据常常丢失。在引入kafka后，更新程序能够结合能力自主处理消息，不会引起数据丢失，关系型数据库的压力波动不会发生过于显著的变化，不会出现数据库挂起锁死现象。

依靠kafka的订阅分发机制，实现了一次发布，各分支依据需求自主订阅的功能。避免了各分支机构直接向数据中心请求数据，或者数据中心依次批量向分支机构传输数据以致实时性不足的情况。kafka提高了实时性，减轻了数据中心的压力，提高了效率。为了帮助大家让学习变得轻松、高效，给大家免费分享一大批资料，帮助大家在成为大数据工程师，乃至架构师的路上披荆斩棘。在这里给大家推荐一个大数据学习交流圈：658558542 欢迎大家进群交流讨论，学习交流，共同进步。

当真正开始学习的时候难免不知道从哪入手，导致效率低下影响继续学习的信心。

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消费者是以consumer group消费者组的方式工作，由一个或者多个消费者组成一个组，共同消费一个topic。每个分区在同一时间只能由group中的一个消费者读取，但是多个group可以同时消费这个partition。在图中，有一个由三个消费者组成的group，有一个消费者读取主题中的两个分区，另外两个分别读取一个分区。某个消费者读取某个分区，也可以叫做某个消费者是某个分区的拥有者。

在这种情况下，消费者可以通过水平扩展的方式同时读取大量的消息。另外，如果一个消费者失败了，那么其他的group成员会自动负载均衡读取之前失败的消费者读取的分区。

消费方式

consumer采用pull（拉）模式从broker中读取数据。

push（推）模式很难适应消费速率不同的消费者，因为消息发送速率是由broker决定的。它的目标是尽可能以最快速度传递消息，但是这样很容易造成consumer来不及处理消息，典型的表现就是拒绝服务以及网络拥塞。而pull模式则可以根据consumer的消费能力以适当的速率消费消息。

对于Kafka而言，pull模式更合适，它可简化broker的设计，consumer可自主控制消费消息的速率，同时consumer可以自己控制消费方式——即可批量消费也可逐条消费，同时还能选择不同的提交方式从而实现不同的传输语义。

pull模式不足之处是，如果kafka没有数据，消费者可能会陷入循环中，一直等待数据到达。为了避免这种情况，我们在我们的拉请求中有参数，允许消费者请求在等待数据到达的“长轮询”中进行阻塞（并且可选地等待到给定的字节数，以确保大的传输大小）。

消费者组的偏移量等信息存储在zookeeper中的consumers节点中。

6.1 Kafka Producer 压力测试

record-size 是一条信息有多大，单位是字节。

num-records 是总共发送多少条信息。

throughput 是每秒多少条信息，设成-1，表示不限流，可测出生产者最大吞吐量。

at most onece模式

基本思想是保证每一条消息commit成功之后，再进行消费处理。

设置自动提交为false，接收到消息之后，首先commit，然后再进行消费。

at least onece模式

基本思想是保证每一条消息处理成功之后，再进行commit。

设置自动提交为false；消息处理成功之后，手动进行commit。

采用这种模式时，最好保证消费 *** 作的“幂等性”，防止重复消费。

exactly onece模式

核心思想是将offset作为唯一id与消息同时处理，并且保证处理的原子性。

设置自动提交为false；消息处理成功之后再提交。

比如对于关系型数据库来说，可以将id设置为消息处理结果的唯一索引，再次处理时，如果发现该索引已经存在，那么就不处理。

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