Kafka的结构、特点和原理（细节）

Kafka的结构、特点和原理（细节） 一、Kafka的结构

重点在于Broker的结构。每一个消息归宿于特定的Broker下的特定的Topic下特定的Partion。而这些对应关系则被ZooKeeper记录下来。

 二、特点 异步通信

一种典型的观察者模式的实现。

观察者模式—菜鸟教程

解耦

 可以并行的任务可以作为不同的消息放进消息队列，由多个系统并行处理。如上图当支付完成后，向消息队列中放入多个不同的任务（消息），后台系统通过订阅拉取对应的任务进行处理。即可做到解耦和异步通信。

削峰

 类似于延迟满足，通过拖延消息处理来缓解消息压力。

三、原理（细节）

由上面可以看出来，Kafka的结构可以理解为一个列表（Broker）套列表（Topic）套队列（Partion）。而消息本身就像树节点一样不具备记录自身路径的能力，记录树这个数据结构的就是ZooKeeper。

这里比较特殊的一点是：Kafka中的分区（Partion）可以分布在不同的服务器（broker）上，即一个主题可以跨越多个broker。Kafka保证的是分区有序而不是主题有序。分区（Partion）还有多个副本（Replica）用来进行容灾备份。多个副本之间是一主多从结构。

假设有三个主题P1-3，每个主题有1个分区，每个分区有三个备份（Kafka中的备份即是全部的主+从数目）。分布在4个Broker上。

 分区（Partion）由偏移量（Offset）进行指示：

 Last Committed Offset：Consumer最后提交的位置。

Current Position：Consumer当前读取的位置，但是还没有提交给broker。提交之后就变成Last Commit Offset。

High Watermark(HW)：consumer不能读取超过HW的消息，因为这意味着读取到未完全同步（因此没有完全备份）的消息。

Log End Offset：当前的最新日志写入（或者同步）位置。

一个Leader，多个Follower。那么肯定有些和Leader完全同步，构成ISR集合。有些没有完全同步，构成OSR集合。所有的副本（Replica）即Total(Leader+Follower) 统称为AR，即AR=ISR+OSR。