Kafka-TopicPartition

Kafka主题与分区

主题与分区

topic & partition，是Kafka两个核心的概念，也是Kafka的基本组织单元。 主题作为消息的归类，可以再细分为一个或多个分区，分区也可以看作对消息的二次归类。 分区的划分为kafka提供了可伸缩性、水平扩展性、容错性等优势。 分区可以有一个至多个副本，每个副本对应一个日志文件，每个日志文件对应一至多个日志分段（LogSegment），每个日志分段还可以细分为索引文件、日志存储文件和快照文件等

主题的管理

主题的管理

• 创建主题

• 查看主题信息

• 修改主题

• 删除主题

上述操作可以采用Kafka提供的kafka-topics.sh脚本来完成，也可以采用Kafka提供的AdminClient来完成。 该脚本位于¥KAFKA_HOME/bin目录下

创建主题

创建主题的命令格式如下：

kafka-topics.sh --bootstrap-server <server:port> \--create --topic <topic> \--partitions <numPartitions> \--replication-factor <replicationFactor>

创建一个分区数为4、副本因子为2的主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create --topic topic-create \--partitions 4 \--replication-factor 2

创建一个分区数为4、副本因子为2的主题，并且指定主题的配置信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create --topic topic-create \--partitions 4 \--replication-factor 2 \--config max.message.bytes=128000

通过describe指令来查看分区副本的分配细节

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --describe --topic topic-create

使用replica-assignment参数手动指定分区副本的分配方案

使用这种方式根据分区号的数值大小按照从小到大的顺序进行排列

例如：0:1:2,0:1:2,0:1:2,0:1:2

• 分区与分区之间用逗号分隔

• 分区与副本之间用冒号分隔

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--create --topic topic-create-same \--replica-assignment 0:1:2,0:1:2,0:1:2,0:1:2

注意：

• 同一个分区内的副本不能有重复，比如0:0，1:1这样，就会报出AdminCommandFailedException异常

• 分区之间所指定的副本数不同，比如0:0，1:1这样，就会报出AdminOperationException异常

主题命名规范

• 主题名称只能包含ASCII字母、数字、点、减号和下划线

• 主题名称长度不能超过249个字符

• 主题名称不能以点开头

• 不能以__开头，这是Kafka内部使用的主题前缀

• 不能包含空格、单引号、双引号、逗号、分号、冒号和NULL字符

• 主题名称应该全部小写，因为Kafka在区分主题名称时是不区分大小写的

• 主题名称不能与Kafka保留的名称冲突，比如__consumer_offsets

• 主题名称不能与已经存在的消费者组名称冲突

• 主题名称不能与已经存在的主题名称冲突

查看主题信息

通过list指令来查看当前Kafka集群中所有可用的主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --list

通过describe指令来查看主题的详细信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --describe --topic topic-create

修改主题

当主题被创建之后，依然允许我们对其做一定的修改，比如修改分区数、修改副本因子、修改配置等。 通过alter指令来修改主题的配置信息

# 修改主题的最大消息字节数，配置值从10000修改为20000kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --topic topic-config \--config max.message.bytes=20000

通过alter指令来修改主题的分区数

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --topic topic-create \--partitions 6

删除主题

通过delete指令来删除主题

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--delete --topic topic-delete

通过delete-config参数来删除之前设置的配置信息

kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --topic topic-config \--delete-config max.message.bytes

手动删除主题

• 主题中的元数据存储在Zookeeper中的/brokers/topics和/config/topics路径下

• 主题中的消息数据存储在log.dir或log.dirs配置的路径下，只需要手动删除这些地方的数据即可。

配置管理

kafka-configs.sh脚本用于管理Kafka的配置信息，该脚本位于$KAFKA_HOME/bin目录下 主要包含变更配置alter和查看配置describe两个指令

# 变更主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --entity-type topics --entity-name topic-config \--add-config max.message.bytes=128000# 添加主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--alter --entity-type topics --entity-name topic-config \--add-config max.message.bytes=128000# 查看主题的配置信息
kafka-configs.sh --bootstrap-server localhost:9092 \--describe --entity-type topics --entity-name topic-config    

KafkaAdminClient

KafkaAdminClient是Kafka提供的一个管理客户端，用于管理Kafka集群中的资源，比如主题、分区、消费者组等。

TopicCommand基本使用

使用KafkaAdminClient来完成TopicCommand的基本操作

查看主题信息

public class demo{public static void describeTopic(){String[ ] options = new String[ ]{"--bootstrap-server localhost:9092","--describe","--topic", "topic-create"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}
}

创建主题

public class demo{public static void createTopic(){String[ ] options = new String[ ]{"--bootstrap-server localhost:9092","--create","--replication-factor", "1","--partitions", "1","--topic", "topic-create-api"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}
}

查看所有可用主题

public class demo{public static void listTopic(){String[ ] options = new String[ ]{"--bootstrap-server localhost:9092","--list"};kafka.admin.TopicCommand.main(options);}
}

KafkaAdminClient基本使用

KafkaAdminClient可以用来管理broker、配置和ACL（Access Control List），以及管理主题、分区和消费者组等。 KafkaAdminClient继承了org.apache.kafka.clients.admin.AdminClient，提供了一系列的API来管理Kafka集群中的资源。

AdminClient常见的方法

• createTopics：创建主题

  • CreateTopicsResult createTopics(Collection newTopics)

• deleteTopics：删除主题

  • DeleteTopicsResult deleteTopics(Collection topics)

• listTopics：列出所有可用的主题

  • ListTopicsResult listTopics()

• describeTopics：查看主题的详细信息

  • DescribeTopicsResult describeTopics(Collection topicNames)

• describeCluster：查看集群的详细信息

  • DescribeClusterResult describeCluster()

• describeConfigs：查看配置的详细信息

  • DescribeConfigsResult describeConfigs(Collection resources)

• alterConfigs：修改配置信息

  • AlterConfigsResult alterConfigs(Map<ConfigResource, Config> configs)

• describeConsumerGroups：查看消费者组的详细信息

  • DescribeConsumerGroupsResult describeConsumerGroups(Collection groupIds)

• listConsumerGroups：列出所有可用的消费者组

  • ListConsumerGroupsResult listConsumerGroups()

• createPartitions：创建分区

  • CreatePartitionsResult createPartitions(Map<String, NewPartitions> newPartitions)

使用KafkaAdminClient创建主题

public class KafkaAdminClientCreateTopic {/*** 使用AdminClient创建Topic** 创建完成之后使用如下脚本进行检查* 进入KAFKA_HOME/bin* 执行 ./kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --list*/public static void createTopic(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);NewTopic newTopic = new NewTopic("topic-create-api", 1, (short) 1);// 创建主题的方法内部是通过发送CreateTopicRequest请求来完成的CreateTopicsResult result = adminClient.createTopics(Arrays.asList(newTopic));try {result.all().get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {createTopic();}
}

使用KafkaAdminClient查看主题信息

public class KafkaAdminClientDescribeTopic {/*** 使用AdminClient查看Topic信息*/public static void describeTopic(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);DescribeTopicsResult result = adminClient.describeTopics(Arrays.asList("topic-create-api"));try {Map<String, TopicDescription> map = result.all().get();for (Map.Entry<String, TopicDescription> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {describeTopic();}
}

使用KafkaAdminClient查看所有可用的主题

public class KafkaAdminClientListTopic {/*** 使用AdminClient查看所有可用的Topic*/public static void listTopic(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);ListTopicsResult result = adminClient.listTopics();try {Set<String> set = result.names().get();for (String s : set) {System.out.println(s);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {listTopic();}
}

使用KafkaAdminClient创建分区

public class KafkaAdminClientCreatePartition {/*** 使用AdminClient创建分区*/public static void createPartition(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);Map<String, NewPartitions> map = new HashMap<>();NewPartitions newPartitions = NewPartitions.increaseTo(2);map.put("topic-create-api", newPartitions);CreatePartitionsResult result = adminClient.createPartitions(map);try {result.all().get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {createPartition();}
}

使用KafkaAdminClient删除主题

public class KafkaAdminClientDeleteTopic {/*** 使用AdminClient删除Topic*/public static void deleteTopic(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);DeleteTopicsResult result = adminClient.deleteTopics(Arrays.asList("topic-create-api"));try {result.all().get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {deleteTopic();}
}

使用KafkaAdminClient修改主题配置

public class KafkaAdminClientAlterTopic {/*** 使用AdminClient修改Topic配置*/public static void alterTopic(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);ConfigEntry configEntry = new ConfigEntry("max.message.bytes", "128000");Config config = new Config(Arrays.asList(configEntry));Map<ConfigResource, Config> map = new HashMap<>();ConfigResource configResource = new ConfigResource(ConfigResource.Type.TOPIC, "topic-create-api");map.put(configResource, config);AlterConfigsResult result = adminClient.alterConfigs(map);try {result.all().get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {alterTopic();}
}

使用KafkaAdminClient查看主题配置

public class KafkaAdminClientDescribeTopicConfig {/*** 使用AdminClient查看Topic配置*/public static void describeTopicConfig(){Properties props = new Properties();props.put(AdminClientConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");AdminClient adminClient = AdminClient.create(props);ConfigResource configResource = new ConfigResource(ConfigResource.Type.TOPIC, "topic-create-api");DescribeConfigsResult result = adminClient.describeConfigs(Arrays.asList(configResource));try {Map<ConfigResource, Config> map = result.all().get();for (Map.Entry<ConfigResource, Config> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}// 使用完之后需要关闭AdminClient，释放资源adminClient.close();}public static void main(String[ ] args) {describeTopicConfig();}
}