spring-kafka之KafkaListener注解深入解读
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Kafka目前主要作为一个分布式的发布订阅式的消息系统使用，也是目前最流行的消息队列系统之一。因此，也越来越多的框架对kafka做了集成，比如本文将要说到的spring-kafka。
Kafka既然作为一个消息发布订阅系统，就包括消息生成者和消息消费者。本文主要讲述的spring-kafka框架的kafkaListener注解的深入解读和使用案例。
解读
源码解读
@Target({ ElementType.TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@MessageMapping
@Documented
@Repeatable(KafkaListeners.class)
public @interface KafkaListener {
/**
* 消费者的id，当GroupId没有被配置的时候，默认id为GroupId
*/
String id() default "";
/**
* 监听容器工厂，当监听时需要区分单数据还是多数据消费需要配置containerFactory 属性
*/
String containerFactory() default "";
/**
* 需要监听的Topic，可监听多个，和 topicPattern 属性互斥
*/
String[] topics() default {};
/**
* 需要监听的Topic的正则表达。和 topics,topicPartitions属性互斥
*/
String topicPattern() default "";
/**
* 可配置更加详细的监听信息，必须监听某个Topic中的指定分区，或者从offset为200的偏移量开始监听，可配置该参数, 和 topicPattern 属性互斥
*/
TopicPartition[] topicPartitions() default {};
/**
*侦听器容器组
*/
String containerGroup() default "";
/**
* 监听异常处理器，配置BeanName
*/
String errorHandler() default "";
/**
* 消费组ID
*/
String groupId() default "";
/**
* id是否为GroupId
*/
boolean idIsGroup() default true;
/**
* 消费者Id前缀
*/
String clientIdPrefix() default "";
/**
* 真实监听容器的BeanName，需要在 BeanName前加 "__"
*/
String beanRef() default "__listener";
}
使用案例
ConsumerRecord类消费
使用ConsumerRecord类接收有一定的好处，ConsumerRecord类里面包含分区信息、消息头、消息体等内容，如果业务需要获取这些参数时，使用ConsumerRecord会是个不错的选择。如果使用具体的类型接收消息体则更加方便，比如说用String类型去接收消息体。
这里我们编写一个Listener方法，监听"topic1"Topic，并把ConsumerRecord里面所包含的内容打印到控制台中：
@Component
public class Listener {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Listener.class);
@KafkaListener(id = "consumer", topics = "topic1")
public void consumerListener(ConsumerRecord<Integer, String> record) {
log.info("topic.quick.consumer receive : " + record.toString());
}
}
批量消费
批量消费在现实业务场景中是很有实用性的。因为批量消费可以增大kafka消费吞吐量,提高性能。
批量消费实现步骤：
1、重新创建一份新的消费者配置，配置为一次拉取10条消息
2、创建一个监听容器工厂，命名为：batchContainerFactory，设置其为批量消费并设置并发量为5，这个并发量根据分区数决定，必须小于等于分区数，否则会有线程一直处于空闲状态。
3、创建一个分区数为8的Topic。
4、创建监听方法，设置消费id为“batchConsumer”，clientID前缀为“batch”，监听“batch”，使用“batchContainerFactory”工厂创建该监听容器。
@Component
public class BatchListener {
private static final Logger log= LoggerFactory.getLogger(BatchListener.class);
private Map<String, Object> consumerProps() {
Map<String, Object> props = new HashMap<>();
props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");
props.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, true);
props.put(ConsumerConfig.AUTO_COMMIT_INTERVAL_MS_CONFIG, "1000");
props.put(ConsumerConfig.SESSION_TIMEOUT_MS_CONFIG, "15000");
//一次拉取消息数量
props.put(ConsumerConfig.MAX_POLL_RECORDS_CONFIG, "10");
props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG,
NumberDeserializers.IntegerDeserializer.class);
props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG,
StringDeserializer.class);
return props;
}
@Bean("batchContainerFactory")
public ConcurrentKafkaListenerContainerFactory listenerContainer() {
ConcurrentKafkaListenerContainerFactory container
= new ConcurrentKafkaListenerContainerFactory();
container.setConsumerFactory(new DefaultKafkaConsumerFactory(consumerProps()));
//设置并发量，小于或等于Topic的分区数
container.setConcurrency(5);
//必须 设置为批量监听
container.setBatchListener(true);
return container;
}
@Bean
public NewTopic batchTopic() {
return new NewTopic("topic.batch", 8, (short) 1);
}
@KafkaListener(id = "batchConsumer",clientIdPrefix = "batch"
,topics = {"topic.batch"},containerFactory = "batchContainerFactory")
public void batchListener(List<String> data) {
log.info("topic.batch receive : ");
for (String s : data) {
log.info( s);
}
}
}
监听Topic中指定的分区
使用@KafkaListener注解的topicPartitions属性监听不同的partition分区。
@TopicPartition：topic--需要监听的Topic的名称，partitions --需要监听Topic的分区id。
partitionOffsets --可以设置从某个偏移量开始监听，@PartitionOffset：partition --分区Id，非数组，initialOffset --初始偏移量。
@Bean
public NewTopic batchWithPartitionTopic() {
return new NewTopic("topic.batch.partition", 8, (short) 1);
}
@KafkaListener(id = "batchWithPartition",clientIdPrefix = "bwp",containerFactory = "batchContainerFactory",
topicPartitions = {
@TopicPartition(topic = "topic.batch.partition",partitions = {"1","3"}),
@TopicPartition(topic = "topic.batch.partition",partitions = {"0","4"},
partitionOffsets = @PartitionOffset(partition = "2",initialOffset = "100"))
}
)
public void batchListenerWithPartition(List<String> data) {
log.info("topic.batch.partition receive : ");
for (String s : data) {
log.info(s);
}
}
注解方式获取消息头及消息体
当你接收的消息包含请求头，以及你监听方法需要获取该消息非常多的字段时可以通过这种方式。。这里使用的是默认的监听容器工厂创建的，如果你想使用批量消费，把对应的类型改为List即可，比如List<String> data ， List<Integer> key。
@Payload：获取的是消息的消息体，也就是发送内容
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_MESSAGE_KEY)：获取发送消息的key
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_PARTITION_ID)：获取当前消息是从哪个分区中监听到的
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TOPIC)：获取监听的TopicName
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TIMESTAMP)：获取时间戳
@KafkaListener(id = "params", topics = "topic.params")
public void otherListener(@Payload String data,
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_MESSAGE_KEY) Integer key,
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_PARTITION_ID) int partition,
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TOPIC) String topic,
@Header(KafkaHeaders.RECEIVED_TIMESTAMP) long ts) {
log.info("topic.params receive : \n"+
"data : "+data+"\n"+
"key : "+key+"\n"+
"partitionId : "+partition+"\n"+
"topic : "+topic+"\n"+
"timestamp : "+ts+"\n"
);
}
使用Ack机制确认消费
Kafka是通过最新保存偏移量进行消息消费的，而且确认消费的消息并不会立刻删除，所以我们可以重复的消费未被删除的数据，当第一条消息未被确认，而第二条消息被确认的时候，Kafka会保存第二条消息的偏移量，也就是说第一条消息再也不会被监听器所获取，除非是根据第一条消息的偏移量手动获取。Kafka的ack 机制可以有效的确保消费不被丢失。因为自动提交是在kafka拉取到数据之后就直接提交，这样很容易丢失数据，尤其是在需要事物控制的时候。
使用Kafka的Ack机制比较简单，只需简单的三步即可：
- 设置ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG=false，禁止自动提交
- 设置AckMode=MANUAL_IMMEDIATE
- 监听方法加入Acknowledgment ack 参数
4．使用Consumer.seek方法，可以指定到某个偏移量的位置
@Component
public class AckListener {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AckListener.class);
private Map<String, Object> consumerProps() {
Map<String, Object> props = new HashMap<>();
props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");
props.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, false);
props.put(ConsumerConfig.AUTO_COMMIT_INTERVAL_MS_CONFIG, "1000");
props.put(ConsumerConfig.SESSION_TIMEOUT_MS_CONFIG, "15000");
props.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, IntegerDeserializer.class);
props.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class);
return props;
}
@Bean("ackContainerFactory")
public ConcurrentKafkaListenerContainerFactory ackContainerFactory() {
ConcurrentKafkaListenerContainerFactory factory = new ConcurrentKafkaListenerContainerFactory();
factory.setConsumerFactory(new DefaultKafkaConsumerFactory(consumerProps()));
factory.getContainerProperties().setAckMode(AbstractMessageListenerContainer.AckMode.MANUAL_IMMEDIATE);
factory.setConsumerFactory(new DefaultKafkaConsumerFactory(consumerProps()));
return factory;
}
@KafkaListener(id = "ack", topics = "topic.ack", containerFactory = "ackContainerFactory")
public void ackListener(ConsumerRecord record, Acknowledgment ack) {
log.info("topic.quick.ack receive : " + record.value());
ack.acknowledge();
}
}
解决重复消费
上一节中使用ack手动提交偏移量时，假如consumer挂了重启，那它将从committed offset位置开始重新消费，而不是consume offset位置。这也就意味着有可能重复消费。
在0.9客户端中，有3种ack策略：
策略1： 自动的，周期性的ack。
策略2：consumer.commitSync()，调用commitSync，手动同步ack。每处理完1条消息，commitSync 1次。
策略3：consumer. commitASync()，手动异步ack。、
那么使用策略2，提交每处理完1条消息，就发送一次commitSync。那这样是不是就可以解决“重复消费”了呢？如下代码：
while (true) {
List<ConsumerRecord> buffer = new ArrayList<>();
ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(100);
for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {
buffer.add(record);
}
insertIntoDb(buffer); //消除处理，存到db
consumer.commitSync(); //同步发送ack
buffer.clear();
}
}
答案是否定的！因为上面的insertIntoDb和commitSync做不到原子操作：如果在数据处理完成，commitSync的时候挂了，服务器再次重启，消息仍然会重复消费。
那么如何解决重复消费的问题呢？答案是自己保存committed offset，而不是依赖kafka的集群保存committed offset，把消息的处理和保存offset做成一个原子操作，并且对消息加入唯一id,进行判重。
依照官方文档,要自己保存偏移量,需要:
- enable.auto.commit=false, 禁用自动ack。
- 每次取到消息，把对应的offset存下来。
- 下次重启，通过consumer.seek函数，定位到自己保存的offset，从那开始消费。
- 更进一步处理可以对消息加入唯一id,进行判重。
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