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Kafka简介

Kafka是一款流行分布式消息分布订阅系统，除Kafka之外还有MQ、Redis等。我们可以把消息队列视为一个管道，管道的两端分别是消息生产者(producer)和消息消费者(consumer)，消息生产者产生日志等消息后可以发送到管道中，这时消息队列可以驻留在内存或者磁盘上，直到消费者来把它读走为止。

上述就是Kafka的一个概括，我们只需要了解一下Kafka的架构和一些专业术语即可，下面就来介绍一下Kafka 中一些专业术语。

Producer：消息生产者，负责把产生的消息发送到Kafka服务器上。

Consumer：消息消费者，从Kafka服务器读取消息。

Consumer Group：消费者群组，每个消息消费者可以划分为一个特定的群组。

Topic：这是Kafka使用中非常重要的一个术语，它相当于消息的"身份标识"，消息生产者产生消息时会给它贴上一个Topic标签，当消息消费者需要读取消息时，可以根据这个Topic读取特定的数据。

Broker：Kafka集群中包含的服务器。

Kafka配置

下载Kafka

打开链接https://www.apache.org/dyn/closer.cgi?path=/kafka/2.4.0/kafka_2.12-2.4.0.tgz下载kafka的tgz安装包，

然后解压并进入kafka路径下，

> tar -xzf kafka_2.12-2.4.0.tgz
> cd kafka_2.12-2.4.0

这里需要简单的介绍一下ZooKeeper，它是一个开源的分布式协调框架，它可以将那些容易出错的分布式一致性服务封装起来，构成一个高效、可靠、简单易用的结构提供给用户使用。

之所以提到ZooKeeper是因为Kafka就是使用ZooKeeper作为协调框架，因为前面下载的压缩包中已经包含了ZooKeeper，因此不需要在单独去下载它的安装包。

启动服务

使用Kafka之前需要先启动一个ZooKeeper服务，这里直接使用Kafka中包含的脚本即可，

> bin/zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties

启动ZooKeeper服务之后再启动Kafka服务，

> bin/kafka-server-start.sh config/server.properties

需要强调一下，config/server.properties是Kafka的配置文件，可以用于配置监听的host、port、broker等。

默认的ZooKeeper连接服务为localhost:2181，

# Zookeeper connection string (see zookeeper docs for details).
# This is a comma separated host:port pairs, each corresponding to a zk
# server. e.g. "127.0.0.1:3000,127.0.0.1:3001,127.0.0.1:3002".
# You can also append an optional chroot string to the urls to specify the
# root directory for all kafka znodes.
zookeeper.connect=localhost:2181

另外，producer和consumer的监听端口为9092，如果需要更改server的host和port端口可以通过修改config/server.properties进行配置。

Kafka使用

这里主要介绍2种使用方式，

命令行
Python

需要注意的是，无论是命令行方式还是Python方式，都是建议在前面的基础之上的，也就是说需要首先在集群上启动ZooKeeper和Kafka服务。

命令行

命令行的使用方式相对简单，通过前面的Kafka配置之后可以直接在命令行下进行使用。

1. 创建Topic

使用Kafka，我们首先需要创建一个Topic，这样后续消息生产者和消息消费者才能针对性的发送和消费数据，

> bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

这样我们就创建了一个名为test的Topic。

我们也可以通过命令来查看我们已经创建的 Topic，

> bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
test

2. 发送消息

前面介绍Kafka专业术语中已经阐述，Kafka使用过程中首先需要消息生产者发送消息，那么消费者才可以读取到消息。

启动一个终端A，执行下面命令，

> bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic test
>hello world
>

当执行producer脚本后，会出现消息输入提示符，这是我们可以输入消息(数据)，然后它会发送到对应的服务器(Broker)。

3. 消费消息

现在管道中已经有了数据，接下来我就可以使用消费者去读取数据。

另外启动一个终端B，执行下面命令，

> ./bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --from-beginning
hello world

可以看到，消息消费者一直处于监听状态，每当在终端A输入一条消息，终端B也会更新一条消息。

Python-Kafka

Python是目前比较热门、流行的一种编程语言，我们在开发过程中有时需要直接在项目中直接调用Kafka的接口，这样使用命令行方式就不够方便了。好在Kafka提供了Python的工具包，我们只需要安装Kafka工具包就可以直接调用它的API进行使用，下面来介绍一下在Python中如何使用Kafka。

1. 安装Kafka工具包

> pip install kafka

2. 创建Producer脚本

导入Kafka生产者模块，创建一个Producer脚本，

import json
from kafka import KafkaProducer

data = {"a": 1, "b": 2, "c":3}
producer = KafkaProducer(bootstrap_servers=["localhost:9092"], 
                         api_version=(, 10, ), 
                         value_serializer=lambda v: json.dumps(v).encode('utf-8'))

for i in range(1000):
    producer.send("test", data, partition=)

这里data是用于发送到服务器的示例数据，然后调用KafkaProducer接口，分别传入server、api_version等参数。

3. 创建消费者脚本

执行前面Python脚本，Producer就可以发送消息到指定的服务器，下面就可以创建一个Consumer脚本，从服务器订阅消息，

from kafka import KafkaConsumer


consumer = KafkaConsumer('test', 
                         group_id="group2", 
                         bootstrap_servers=["localhost:9092"])
                         
for msg in consumer:
    print(msg.value)

# 输出
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
b'{"a": 1, "b": 2, "c": 3}'
......

这样就可以输出从消息队列中读取到的数据。

备注

Kafka定位为分布式消息发布-订阅系统，提及分布式就可以想象，只有当在多节点环境下才能最大的发挥它的价值，前面所介绍的Kafka配置方式都是基于单节点的配置，由于本文主要是为了系统的梳理一下Kafka的配置及使用，因此对于配置这一块不再花费大的篇幅去详细介绍，如果需要到多节点配置Kafka可以自行查阅其他资料。