20、Kafka实战:请求处理过程

一.请求/响应

  • 所有的请求都是通过 TCP 网络Socket 的方式进行通讯的。

Apache Kafka自定义的请求协议:

  • PRODUCE请求是用于生产消息的
  • FETCH请求是用于消费消息的
  • METADATA请求适用于请求Kafka集群元数据信息的。

所有的请求都是通过TCP网络以Socket的方式通讯的。

二.Reactor模式

  • Reactor模式:事件驱动架构的实现方式,适合应用于处理多个客户端并发向服务器发送请求的场景。

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Acceptor线程只是用于请求分发,不涉及具体的逻辑处理,非常轻量级,因此有很高的吞吐量表现。

Kafka 实例图:

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网络线程池:

  • kafka提供Broker端参数num.network.threads用于调整该网络线程池的线程数
  • 默认值是3,表示每台Broker启动时会创建3个网络线程,专门处理客户端发送的请求。

轮询机制:

  • Accept线程采用轮询的方式将入战请求公平的分发到所有网络线程中
  • 实现公平调度

三.异步线程池处理

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  • 当网络线程池拿到请求后,他不会自己处理,而是将请求放入一个共享请求队列
  • Broker端还有IO线程池,负责从该队列中取出请求,执行真正的处理
  • 如果是PRODUCER生产请求,则将消息写入到底层的磁盘日志中
  • 如果FETCH请求,则从磁盘活也页缓存中读取消息。

num.io.threads参数

  • IO线程池处中的线程才是执行请求逻辑的线程
  • Broker端参数num.io.threads控制了这个线程池中的线程数
  • 参数默认值是8,表示每台Broker启动后自动创建8个IO线程处理请求

请求队列和响应队列的差别:

  • 请求队列是所有网络线程共享的,响应队列则是每个网络线程专属的
  • Dispatcher 只是用于请求分发而不负责响应回传,只能让每个网络线程自己发送 Response 给客户端

四.Purgatory组件

  • kafka中著名的"炼狱"组件
  • 用于缓存延时请求(Delayed Request),缓存一时为满足条件不能立即处理的请求。
  • 当请求不能立即处理时,他就会暂存在Purgatory中。
  • 等满足条件时,IO线程会继续处理该请求,将Response放入到网络线程的响应队列中。

例子:

  • 设置acks=all的PROUCE请求,一旦设置acks=all,那么请求就必须等待ISR中所有副本都接收了消息才能返回
  • 此时处理该请求的IO线程就必须等待其他Broker的写入结果。

控制类请求和数据类请求分离

kafka请求类型:

  • 数据类请求:客户端发送PRODUCE请求和FETCH请求
  • 控制类请求:负责更新LEADER副本,FOLLOWER副本以及ISR集合的LeaderAndIsr请求 负责勒令副本下线的StopReplica请求

控制类请求有这样一种能力:他可以直接令数据类请求失效!

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