Apache Kafka實戰 鬍夕 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍夕 著

圖書標籤:

• Kafka
• 消息隊列
• 流處理
• 實時計算
• 分布式係統
• 大數據
• Java
• 微服務
• 架構
• 技術棧

店鋪： 曠氏文豪圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121337765

商品編碼：27711250386

開本：16開

齣版時間：2018-04-01

本書是涵蓋Apache Kafka各方麵的具有實踐指導意義的工具書和參考書。作者結閤典型的使用場景，對Kafka整個技術體係進行瞭較為全麵的講解，以便讀者能夠舉一反三，直接應用於實踐。同時，本書還對Kafka的設計原理及其流式處理組件進行瞭較深入的探討，並給齣瞭翔實的案例。 本書共分為10章：1章全麵介紹消息引擎係統以及Kafka的基本概念與特性，快速帶領讀者走進Kafka的世界；第2章簡要迴顧瞭Apache Kafka的發展曆史；第3章詳細介紹瞭Kafka集群環境的搭建；第4、5章深入探討瞭Kafka客戶端的使用方法；第6章帶領讀者一覽Kafka內部設計原理；第7~9章以實例的方式講解瞭Kafka集群的管理、監控與調優；10章介紹瞭Kafka新引入的流式處理組件。

第1章 認識Apache Kafka    1

1.1 Kafka快速入門    1

1.1.1 下載並解壓縮Kafka二進製代碼壓縮包文件    2

1.1.2 啓動服務器    3

1.1.3 創建topic    3

1.1.4 發送消息    4

1.1.5 消費消息    4

1.2 消息引擎係統    5

1.2.1 消息設計    6

1.2.2 傳輸協議設計    6

1.2.3 消息引擎範型    6

1.2.4 Java消息服務    8

1.3 Kafka概要設計    8

1.3.1 吞吐量/*時    8

1.3.2 消息*久化    11

1.3.3 負載均衡和故障轉移    12

1.3.4 伸縮性    13

1.4 Kafka基本概念與術語    13

1.4.1 消息    14

1.4.2 topic和partition    16

1.4.3 offset    17

1.4.4 replica    18

1.4.5 leader和follower    18

1.4.6 ISR    19

1.5 Kafka使用場景    20

1.5.1 消息傳輸    20

1.5.2 網站行為日誌追蹤    20

1.5.3 審計數據收集    20

1.5.4 日誌收集    20

1.5.5 Event Sourcing    21

1.5.6 流式處理    21

1.6 本章小結    21

第2章 Kafka發展曆史    22

2.1 Kafka的曆史    22

2.1.1 背景    22

2.1.2 Kafka橫空齣世    23

2.1.3 Kafka開源    24

2.2 Kafka版本變遷    25

2.2.1 Kafka的版本演進    25

2.2.2 Kafka的版本格式    26

2.2.3 新版本功能簡介    26

2.2.4 舊版本功能簡介    31

2.3 如何選擇Kafka版本    35

2.3.1 根據功能場景    35

2.3.2 根據客戶端使用場景    35

2.4 Kafka與Confluent    36

2.5 本章小結    37

第3章 Kafka綫上環境部署    38

3.1 集群環境規劃    38

3.1.1 操作係統的選型    38

3.1.2 磁盤規劃    40

3.1.3 磁盤容量規劃    42

3.1.4 內存規劃    43

3.1.5 CPU規劃    43

3.1.6 帶寬規劃    44

3.1.7 典型綫上環境配置    45

3.2 僞分布式環境安裝    45

3.2.1 安裝Java    46

3.2.2 安裝ZooKeeper    47

3.2.3 安裝單節點Kafka集群    48

3.3 多節點環境安裝    49

3.3.1 安裝多節點ZooKeeper集群    50

3.3.2 安裝多節點Kafka    54

3.4 驗證部署    55

3.4.1 測試topic創建與刪除    55

3.4.2 測試消息發送與消費    57

3.4.3 生産者吞吐量測試    58

3.4.4 消費者吞吐量測試    58

3.5 參數設置    59

3.5.1 broker端參數    59

3.5.2 topic級彆參數    62

3.5.3 GC參數    63

3.5.4 JVM參數    64

3.5.5 OS參數    64

3.6 本章小結    65

第4章 producer開發    66

4.1 producer概覽    66

4.2 構造producer    69

4.2.1 producer程序實例    69

4.2.2 producer主要參數    75

4.3 消息分區機製    80

4.3.1 分區策略    80

4.3.2 自定義分區機製    80

4.4 消息序列化    83

4.4.1 默認序列化    83

4.4.2 自定義序列化    84

4.5 producer攔截器    87

4.6 無消息丟失配置    90

4.6.1 producer端配置    91

4.6.2 broker端配置    92

4.7 消息壓縮    92

4.7.1 Kafka支持的壓縮算法    93

4.7.2 算法性能比較與調優    93

4.8 多綫程處理    95

4.9 舊版本producer    96

4.10 本章小結    98

第5章 consumer開發    99

5.1 consumer概覽    99

5.1.1 消費者（consumer）    99

5.1.2 消費者組（consumer group）    101

5.1.3 位移（offset）    102

5.1.4 位移提交    103

5.1.5 __consumer_offsets    104

5.1.6 消費者組重平衡（consumer group rebalance）    106

5.2 構建consumer    106

5.2.1 consumer程序實例    106

5.2.2 consumer腳本命令    111

5.2.3 consumer主要參數    112

5.3 訂閱topic    115

5.3.1 訂閱topic列錶    115

5.3.2 基於正則錶達式訂閱topic    115

5.4 消息輪詢    115

5.4.1 poll內部原理    115

5.4.2 poll使用方法    116

5.5 位移管理    118

5.5.1 consumer位移    119

5.5.2 新版本consumer位移管理    120

5.5.3 自動提交與手動提交    121

5.5.4 舊版本consumer位移管理    123

5.6 重平衡（rebalance）    123

5.6.1 rebalance概覽    123

5.6.2 rebalance觸發條件    124

5.6.3 rebalance分區分配    124

5.6.4 rebalance generation    126

5.6.5 rebalance協議    126

5.6.6 rebalance流程    127

5.6.7 rebalance監聽器    128

5.7 解序列化    130

5.7.1 默認解序列化器    130

5.7.2 自定義解序列化器    131

5.8 多綫程消費實例    132

5.8.1 每個綫程維護一個KafkaConsumer    133

5.8.2 單KafkaConsumer實例+多worker綫程    135

5.8.3 兩種方法對比    140

5.9 獨立consumer    141

5.10 舊版本consumer    142

5.10.1 概覽    142

5.10.2 high-level consumer    143

5.10.3 low-level consumer    147

5.11 本章小結    153

第6章 Kafka設計原理    154

6.1 broker端設計架構    154

6.1.1 消息設計    155

6.1.2 集群管理    166

6.1.3 副本與ISR設計    169

6.1.4 水印（watermark）和leader epoch    174

6.1.5 日誌存儲設計    185

6.1.6 通信協議（wire protocol）    194

6.1.7 controller設計    205

6.1.8 broker請求處理    216

6.2 producer端設計    219

6.2.1 producer端基本數據結構    219

6.2.2 工作流程    220

6.3 consumer端設計    223

6.3.1 consumer group狀態機    223

6.3.2 group管理協議    226

6.3.3 rebalance場景剖析    227

6.4 實現*確一次處理語義    230

6.4.1 消息交付語義    230

6.4.2 冪等性producer（idempotent producer）    231

6.4.3 事務（transaction）    232

6.5 本章小結    234

第7章 管理Kafka集群    235

... ...

深入理解分布式流處理的基石：Apache Kafka 在當今信息爆炸的時代，數據以驚人的速度和規模産生，實時、高效地處理和流動這些數據已成為企業生存和發展的關鍵。Apache Kafka，作為一款分布式流處理平颱，憑藉其高吞吐量、低延遲、持久化存儲以及強大的可擴展性，已經成為現代數據架構中不可或缺的核心組件。本書將帶領讀者踏上一段深度探索Kafka的旅程，從其核心概念到實際應用，揭示其強大功能背後的設計哲學與工程實踐。 第一部分：Kafka的基石——核心概念解析 要真正掌握Kafka，首先需要理解其底層構建塊。本書將深入淺齣地剖析Kafka的核心概念，為讀者打下堅實的基礎。 Topic（主題）： Kafka中的數據被組織成邏輯上的“主題”。每個主題都可以看作是一個消息的分類，生産者將消息發布到特定的主題，消費者則訂閱它們感興趣的主題以獲取消息。我們將詳細介紹主題的命名規範、創建和管理，以及主題如何成為消息流動的首要通道。 Partition（分區）： 為瞭實現高吞吐量和可擴展性，Kafka將每個主題進一步劃分為一個或多個“分區”。每個分區都是一個有序的、不可變的消息序列。同一主題的不同分區可以被部署在不同的Kafka Broker上，從而實現並行處理和負載均衡。本書將重點闡述分區的數量如何影響吞吐量和並行度，以及分區與副本的關係。 Producer（生産者）： 生産者是嚮Kafka主題發布消息的應用程序。我們將詳細介紹生産者API的使用，包括如何配置生産者以實現高吞吐量和可靠性，如何選擇閤適的分區策略（例如按鍵分區、輪詢分區），以及如何處理消息發送過程中的各種異常情況，如失敗重試和冪等性保證。 Consumer（消費者）： 消費者是訂閱Kafka主題並處理消息的應用程序。我們將深入講解消費者API，包括如何加入消費者組（Consumer Group）以實現消息的負載均衡和故障轉移，如何管理偏移量（Offset）以確保消息的正確處理和避免重復消費，以及如何處理不同消息傳遞語義（at-most-once, at-least-once, exactly-once）。 Broker（代理）： Broker是Kafka集群中的服務器。它們負責接收生産者的消息，將消息存儲在磁盤上，並將消息提供給消費者。我們將探討Broker的配置、集群的搭建和管理，以及Leader-Follower副本機製如何保證數據的持久化和高可用性。 ZooKeeper（或KRaft）： Kafka集群的元數據管理至關重要。傳統上，Kafka依賴ZooKeeper來管理Broker狀態、Topic信息、Consumer Group偏移量等。本書將詳細講解ZooKeeper在Kafka集群中的作用，以及其配置和維護。同時，我們也會介紹Kafka正在逐步走嚮獨立（KRaft）的趨勢，並探討其優勢和遷移路徑。 Offset（偏移量）： Offset是分區中消息的唯一標識符，錶示該消息在分區中的位置。消費者通過跟蹤和提交Offset來記錄已經處理的消息，這是實現可靠消息消費的關鍵。我們將深入分析Offset的管理策略，以及其對消息傳遞語義的影響。 Consumer Group（消費者組）： 消費者組是Kafka實現消息負載均衡和故障轉移的核心機製。同一消費者組內的多個消費者會共享一個主題的分區，每個分區隻會被組內的一個消費者消費。本書將詳細解析消費者組的動態成員變更、Rebalance過程，以及如何設計高效的消費者組策略。 第二部分：Kafka的高級特性與架構深度解析 在掌握瞭核心概念之後，本書將帶領讀者進一步探索Kafka的高級特性，理解其背後的精妙設計，以及如何將其應用於復雜的場景。 數據持久化與副本機製： Kafka將消息持久化到磁盤，這保證瞭即使Broker宕機，數據也不會丟失。我們將深入研究Kafka的日誌存儲機製，包括Log Segment、Index File等，以及Leader-Follower副本復製機製如何實現數據的冗餘備份和高可用性。我們會討論`acks`配置如何影響消息的可靠性，以及`replication.factor`的選擇策略。 消息語義： 理解Kafka提供的不同消息傳遞語義至關重要。我們將詳細闡述`at-most-once`（最多一次）、`at-least-once`（至少一次）和`exactly-once`（恰好一次）的概念，以及它們在實際應用中的權衡。特彆地，我們將重點介紹Kafka如何通過冪等生産者、事務性API等機製來實現`exactly-once`語義，這是構建可靠分布式係統的關鍵。 消息順序保證： Kafka保證同一分區內的消息是有序的。本書將分析在不同場景下（如單個生産者、多個生産者、消費者組）消息順序是如何被保證的，以及當需要跨分區保證全局順序時，可以采用的策略和限製。 Schema Registry 與消息格式： 在實際生産環境中，消息的格式和Schema管理至關重要。我們將介紹Schema Registry的概念，以及如何使用Avro、Protobuf等序列化格式來定義消息的結構，從而實現數據的高度可讀性和嚮前/嚮後兼容性。 Kafka Streams： Kafka Streams是Kafka官方提供的一個輕量級的流處理庫，它允許開發者使用Java/Scala API在Kafka主題上構建實時的流處理應用程序，而無需部署獨立的流處理集群。本書將詳細介紹Kafka Streams的核心組件，如`KStream`、`KTable`、`GlobalKTable`，以及如何利用其強大的操作符（如`map`、`filter`、`groupBy`、`join`）進行復雜的數據轉換和分析。 Kafka Connect： Kafka Connect是一個用於連接Kafka與其他係統（如數據庫、消息隊列、文件存儲）的框架。它提供瞭高度可擴展和可配置的連接器，能夠輕鬆地實現數據在Kafka和外部係統之間的高效導入和導齣。本書將深入講解Kafka Connect的架構，以及如何使用Source Connector和Sink Connector來集成各種數據源和數據目標。 Quotas（配額）： 在多租戶或資源受限的環境中，限製生産者和消費者的吞吐量和連接數變得尤為重要。本書將介紹Kafka的Quotas功能，以及如何通過配置來對Broker、用戶或客戶端進行資源限製，以保證集群的穩定運行。 安全機製： 隨著Kafka在企業中的廣泛應用，安全性問題也日益突齣。我們將詳細介紹Kafka的安全特性，包括SASL認證、SSL/TLS加密、ACL（訪問控製列錶）授權，以及如何配置這些機製來保護Kafka集群免受未經授權的訪問和數據泄露。 第三部分：Kafka的實戰應用與最佳實踐 理論知識的掌握離不開實踐的檢驗。本書的第三部分將聚焦於Kafka的實際應用場景，並分享一係列寶貴的工程實踐經驗。 實時數據管道建設： 如何利用Kafka構建高吞吐量的實時數據管道，實現從數據源到數據倉庫、數據湖的無縫數據流。我們將展示如何使用Kafka Connect、Kafka Streams等工具來解決實際的數據集成問題。 日誌聚閤與分析： Kafka是構建大規模日誌聚閤係統的理想選擇。本書將介紹如何將各類應用程序的日誌發送到Kafka，並利用下遊係統（如Elasticsearch、Splunk）進行實時分析和可視化。 事件驅動架構（EDA）： Kafka是實現事件驅動架構的核心組件。我們將探討如何利用Kafka來構建鬆耦閤、高響應的微服務係統，通過事件的發布和訂閱來解耦服務之間的依賴。 流式ETL與數據處理： 使用Kafka Streams或Flink/Spark Streaming等框架，實現對Kafka中流式數據的實時ETL（抽取、轉換、加載）和復雜的數據處理。 故障排查與性能優化： 在實際運維過程中，如何診斷和解決Kafka集群的常見問題，如Broker宕機、消息積壓、消費者Rebalance頻繁等。我們將提供一係列性能調優的技巧和工具，幫助讀者最大限度地發揮Kafka的性能潛力。 集群部署與監控： 從單機部署到多機集群，再到大規模生産環境的部署。我們將分享部署Kafka的最佳實踐，並介紹常用的監控工具（如Prometheus、Grafana）和指標，以確保集群的健康運行。 案例分析： 通過分析一些典型的Kafka應用案例，如實時推薦係統、物聯網數據處理、金融交易數據流等，深入理解Kafka在不同行業中的實際價值和落地方法。 本書旨在成為您在Apache Kafka領域的可靠嚮導，無論您是初次接觸Kafka的新手，還是希望深入理解其工作原理的開發者，亦或是負責Kafka集群運維的工程師，都能從中獲得寶貴的知識和實踐經驗。我們將專注於講解Kafka的核心設計理念和實際應用中的挑戰與解決方案，幫助您自信地駕馭這一強大的分布式流處理平颱，構建更高效、更可靠、更具彈性的數據係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！作為一個剛踏入分布式係統領域的新手，我對Kafka的理論知識雖然有所瞭解，但在實際應用中卻屢屢碰壁。這本書以一種非常貼近實戰的方式，從安裝部署到核心概念的講解，再到實際場景的應用案例，層層遞進，讓我在學習過程中感到豁然開朗。作者的語言風格非常通俗易懂，避開瞭許多晦澀難懂的術語，用生動的比喻和清晰的圖示來解釋復雜的原理。尤其是在處理Kafka的消息傳遞機製、消費者組、分區等核心概念時，作者循序漸進的講解，配閤著書中提供的代碼示例，讓我能夠一步一步地理解並動手實踐。我印象最深的是關於“Exactly-once semantics”的章節，在其他資料中我總是覺得雲裏霧裏，但在書中，作者通過詳細的案例分析和代碼演示，讓我第一次真正理解瞭如何纔能在Kafka中實現這種“恰好一次”的傳遞，這對我後續設計數據一緻性強的應用至關重要。而且，書中還包含瞭許多性能調優的技巧和常見問題的排查方法，這些都是我在實際工作中非常寶貴的經驗。讀完這本書，我對Kafka的理解不再停留在錶麵，而是有瞭深入的掌握，能夠自信地將其應用於我的項目中。

評分☆☆☆☆☆

我之前嘗試過閱讀一些Kafka的官方文檔和零散的文章，但總感覺缺乏一個係統性的框架。這本書的齣現，就像在我迷茫的道路上點亮瞭一盞明燈。它不僅僅是理論的堆砌，而是真正將Kafka的強大功能與實際應用場景緊密結閤。作者在書中分享瞭大量來自一綫開發者的實戰經驗，這些經驗在官方文檔中是很難找到的。例如，書中關於如何選擇閤適的Broker配置、如何設計閤理的Topic和Partition策略、如何處理消息積壓和數據丟失等問題，都提供瞭非常詳盡的指導。我特彆喜歡書中對“消息順序性保證”的探討，作者不僅分析瞭不同場景下保證消息順序性的可行性，還給齣瞭具體的實現方案和注意事項，這對於需要嚴格按照處理順序的業務場景來說，無疑是救命稻草。另外，書中還介紹瞭Kafka與其他大數據組件（如HDFS、Spark、Flink）的集成方案，這為我後續構建更完整的數據處理 pipeline 提供瞭寶貴的參考。總而言之，這本書是一本集理論、實踐、經驗於一體的優質讀物，強烈推薦給所有想要深入理解和掌握Kafka的開發者。

評分☆☆☆☆☆

這是一本能夠讓你“看見”Kafka內部運作的書。我一直認為，對於一個技術，尤其是像Kafka這樣底層的分布式係統，瞭解其“為什麼”比知道“怎麼用”更重要。這本書在這方麵做得非常齣色。作者沒有直接丟給你一堆API，而是從Kafka的設計哲學入手，剖析瞭其背後的權衡和取捨。我花瞭很長時間去理解Kafka的日誌存儲模型，以及Producer如何寫入、Consumer如何讀取。書中通過深入淺齣的圖解和類比，讓我恍然大悟。它不僅僅教會瞭我如何使用Kafka，更讓我理解瞭Kafka的強大之處和局限性。我在書中看到瞭關於Broker如何進行Leader選舉、Follower如何同步數據，以及Controller在集群管理中的作用的精彩描述。這些內容對於理解Kafka的可用性和容錯能力至關重要。我還對書中關於Kafka Streams的介紹印象深刻，它將流式處理的概念融入到Kafka生態中，為構建實時數據應用提供瞭新的思路。這本書讓我不再隻是一個Kafka的使用者，而是一個能夠理解並能夠駕馭它的開發者。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我感受到作者深厚功底和匠心獨運的書。在閱讀這本書之前，我對Kafka的理解更多是基於錶麵的API調用，總覺得欠缺瞭些什麼。而這本書，則像一把鑰匙，打開瞭我對Kafka更深層次的認知。作者在書中深入剖析瞭Kafka的內部架構，包括Broker的內存管理、磁盤I/O優化、網絡通信機製等。這些細節的講解，讓我對Kafka的性能瓶頸有瞭更清晰的認識，也為我後續進行性能調優提供瞭重要的理論基礎。我特彆欣賞書中關於“Broker的配置參數詳解”的部分，作者不僅僅是簡單羅列參數，而是結閤實際場景，解釋瞭每個參數的作用、取值範圍以及對性能和穩定性的影響。這讓我能夠根據自己業務的具體需求，靈活地調整Kafka的配置，以達到最佳的運行效果。另外，書中還提到瞭Kafka的二次開發和定製化方麵的技巧，這為有特殊需求的用戶提供瞭寶貴的參考。總而言之，這是一本能夠讓你從“入門”到“精通”的Kafka實戰指南。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我在學習Kafka的過程中，常常因為各種錯綜復雜的問題而感到沮喪。這本書如同一位經驗豐富的導師，在我遇到瓶頸時給予我最及時的幫助。它並沒有迴避Kafka在實際部署和使用中可能遇到的各種坑，反而將這些“坑”作為教學案例，帶領讀者一步步地分析問題産生的原因，並提供切實可行的解決方案。我記得書中有一個關於“Broker宕機後如何恢復數據”的詳細案例，作者不僅分析瞭不同恢復策略的優劣，還給齣瞭具體的命令行操作步驟，讓我這種對運維不太熟悉的開發者也能輕鬆應對。此外，書中對Kafka的監控和告警機製也有深入的探討，這對於保證生産環境的穩定性至關重要。它教會瞭我如何通過JMX、Prometheus等工具來全麵瞭解Kafka集群的運行狀態，並設置有效的告警規則，從而在問題發生的第一時間收到通知並及時處理。這本書的價值在於它不僅僅停留在“能用”的層麵，更注重“用好”和“用穩”。