Kafka核心API——AdminClient API

网友投稿 297 2022-11-26

Kafka核心API——AdminClient API

五类Kafka客户端作用和区别

这些客户端通过API与Kafka进行集成,Kafka的五类客户端API类型如下:

AdminClient API:允许管理和检测Topic、broker以及其他Kafka实例,与Kafka自带的脚本命令作用类似 Producer API:发布消息到1个或多个Topic,也就是生产者或者说发布方需要用到的API Consumer API:订阅1个或多个Topic,并处理产生的消息,也就是消费者或者说订阅方需要用到的API Stream API:高效地将输入流转换到输出流,通常应用在一些流处理场景 Connector API:从一些源系统或应用程序拉取数据到Kafka,如上图中的DB

创建工程

在接下来的篇章中将会演示AdminClient API的具体使用,其余的API则会在后续的文章中进行介绍。首先,我们在IDEA中创建一个Spring Boot工程,该工程的pom.xml文件内容如下:

4.0.0 org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.3.0.RELEASE com.zj.study kafka-study 0.0.1-SNAPSHOT kafka-study Kafka study project for Spring Boot 11 org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.apache.kafka kafka-clients 2.5.0 org.projectlombok lombok true org.springframework.boot spring-boot-starter-test test org.junit.vintage junit-vintage-engine org.springframework.boot spring-boot-maven-plugin

AdminClient客户端的建立

显然,操作AdminClient API的前提是需要创建一个AdminClient实例。代码示例:

/** * 配置并创建AdminClient */ public static AdminClient adminClient() { Properties properties = new Properties(); // 配置Kafka服务的访问地址及端口号 properties.setProperty(AdminClientConfig. BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "127.0.0.1:9092"); // 创建AdminClient实例 return AdminClient.create(properties); }

关于Kafka的配置项

创建了AdminClient的实例对象后,我们就可以通过它提供的方法操作Kafka,常用的方法如下:

方法名称 作用
createTopics 创建一个或多个Topic
listTopics 查询Topic列表
deleteTopics 删除一个或多个Topic
describeTopics 查询Topic的描述信息
describeConfigs 查询Topic、Broker等的所有配置项信息
alterConfigs 用于修改Topic、Broker等的配置项信息(该方法在新版本中被标记为已过期)
incrementalAlterConfigs 同样也是用于修改Topic、Broker等的配置项信息,但功能更多、更灵活,用于代替alterConfigs
createPartitions 用于调整Topic的Partition数量,只能增加不能减少或删除,也就是说新设置的Partition数量必须大于等于之前的Partition数量

Tips:

describeTopics和describeConfigs的意义主要是在监控上,很多用于监控Kafka的组件都会使用到这两个API,因为通过这两个API可以获取到Topic自身和周边的详细信息

创建Topic

使用createTopics方法可以创建Topic,传入的参数也与kafka-topics.sh命令脚本的参数一样。代码示例:

/** * 创建topic */ public static void createTopic() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); // topic的名称 String name = "MyTopic3"; // partition数量 int numPartitions = 1; // 副本数量 short replicationFactor = 1; NewTopic topic = new NewTopic(name, numPartitions, replicationFactor); CreateTopicsResult result = adminClient.createTopics(List.of(topic)); // 避免客户端连接太快断开而导致Topic没有创建成功 Thread.sleep(500); // 获取topic设置的partition数量 System.out.println(result.numPartitions(name).get()); }

查看Topic列表

listTopics方法用于查询Topic列表,通过传入ListTopicsOptions参数可以设置一些可选项。代码示例:

/** * 查询Topic列表 */ public static void topicLists() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); ListTopicsResult result1 = adminClient.listTopics(); // 打印Topic的名称 System.out.println(result1.names().get()); // 打印Topic的信息 System.out.println(result1.listings().get()); ListTopicsOptions options = new ListTopicsOptions(); // 是否列出内部使用的Topic options.listInternal(true); ListTopicsResult result2 = adminClient.listTopics(options); System.out.println(result2.names().get()); }

关于listInternal选项:

listInternal选项在Kafka 0.x的版本里是没有的,因为在0.x版本中Kafka是将consumer的offset信息存储在Zookeeper里,但由于Zookeeper同步consumer的offset信息比较慢,于是在1.x后就迁移到Kafka的Topic中进行存储了,这也是为了提高吞吐量和性能

删除Topic

deleteTopics方法可以删除一个或多个Topic,代码示例:

/** * 删除Topic */ public static void delTopics() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); DeleteTopicsResult result = adminClient.deleteTopics(List.of("MyTopic1")); System.out.println(result.all().get()); }

Topic的描述信息查看

一个Topic会有自身的描述信息,例如:partition的数量,副本集的数量,是否为internal等等。AdminClient中提供了describeTopics方法来查询这些描述信息。代码示例:

/** * 查询Topic的描述信息 */ public static void describeTopics() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); DescribeTopicsResult result = adminClient.describeTopics(List.of("MyTopic")); Map descriptionMap = result.all().get(); descriptionMap.forEach((key, value) -> System.out.println("name: " + key + ", desc: " + value)); }

输出的内容如下:

name: MyTopic, desc: (name=MyTopic, internal=false, partitions=(partition=0, leader=127.0.0.1:9092 (id: 0 rack: null), replicas=127.0.0.1:9092 (id: 0 rack: null), isr=127.0.0.1:9092 (id: 0 rack: null)), authorizedOperations=null)

Topic配置信息查看

除了Kafka自身的配置项外,其内部的Topic也会有非常多的配置项,我们可以通过describeConfigs方法来获取某个Topic中的配置项信息。代码示例:

/** * 查询Topic的配置信息 */ public static void describeConfig() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); ConfigResource configResource = new ConfigResource( ConfigResource.Type.TOPIC, "MyTopic" ); DescribeConfigsResult result = adminClient.describeConfigs(List.of(configResource)); Map map = result.all().get(); map.forEach((key, value) -> System.out.println("name: " + key.name() + ", desc: " + value)); }

输出的内容如下,会输出所有的配置信息,内容比较多:

name: ConfigResource(type=TOPIC, name='MyTopic'), desc: Config(entries=[ConfigEntry(name=compression.type, value=producer, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=leader.replication.throttled.replicas, value=, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=message.downconversion.enable, value=true, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=min.insync.replicas, value=1, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=segment.jitter.ms, value=0, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=cleanup.policy, value=delete, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=flush.ms, value=9223372036854775807, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=follower.replication.throttled.replicas, value=, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=segment.bytes, value=1073741824, source=STATIC_BROKER_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=retention.ms, value=604800000, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=flush.messages, value=9223372036854775807, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=message.format.version, value=2.5-IV0, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=max.compaction.lag.ms, value=9223372036854775807, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=file.delete.delay.ms, value=60000, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=max.message.bytes, value=1048588, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=min.compaction.lag.ms, value=0, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=message.timestamp.type, value=CreateTime, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=preallocate, value=false, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=min.cleanable.dirty.ratio, value=0.5, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=index.interval.bytes, value=4096, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=unclean.leader.election.enable, value=false, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=retention.bytes, value=-1, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=delete.retention.ms, value=86400000, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=segment.ms, value=604800000, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=message.timestamp.difference.max.ms, value=9223372036854775807, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[]), ConfigEntry(name=segment.index.bytes, value=10485760, source=DEFAULT_CONFIG, isSensitive=false, isReadOnly=false, synonyms=[])])

Topic配置信息修改

除了可以查看Topic的配置项信息外,AdminClient还提供了相关方法来修改Topic配置项的值。在早期版本中,使用alterConfigs方法来修改配置项。代码示例:

/** * 修改Topic的配置信息 */ public static void alterConfig() throws Exception { // 指定ConfigResource的类型及名称 ConfigResource configResource = new ConfigResource( ConfigResource.Type.TOPIC, "MyTopic" ); // 配置项以ConfigEntry形式存在 Config config = new Config(List.of( new ConfigEntry("preallocate", "true") )); AdminClient adminClient = adminClient(); Map configMaps = new HashMap<>(); configMaps.put(configResource, config); AlterConfigsResult result = adminClient.alterConfigs(configMaps); System.out.println(result.all().get()); } public static void main(String[] args) throws Exception { alterConfig(); describeConfig(); }

在新版本中则是使用incrementalAlterConfigs方法来修改Topic的配置项,该方法使用起来相对于alterConfigs要略微复杂一些,但因此功能更多、更灵活。代码示例:

/** * 修改Topic的配置信息 */ public static void incrementalAlterConfig() throws Exception { // 指定ConfigResource的类型及名称 ConfigResource configResource = new ConfigResource( ConfigResource.Type.TOPIC, "MyTopic" ); // 配置项同样以ConfigEntry形式存在,只不过增加了操作类型 // 以及能够支持操作多个配置项,相对来说功能更多、更灵活 Collection configs = List.of( new AlterConfigOp( new ConfigEntry("preallocate", "false"), AlterConfigOp.OpType.SET ) ); AdminClient adminClient = adminClient(); Map> configMaps = new HashMap<>(); configMaps.put(configResource, configs); AlterConfigsResult result = adminClient.incrementalAlterConfigs(configMaps); System.out.println(result.all().get()); } public static void main(String[] args) throws Exception { incrementalAlterConfig(); describeConfig(); }

Tips:在某些版本中,incrementalAlterConfigs方法可能会存在些问题,对单实例的Kafka支持得不是很好,会出现无法成功修改配置项的情况,此时就可以使用alterConfigs方法来代替,这也是为什么这里要介绍两种方法的使用方式

调整Topic的Partition数量

在创建Topic时我们需要设定Partition的数量,但如果觉得初始设置的Partition数量太少了,那么就可以使用createPartitions方法来调整Topic的Partition数量,但是需要注意在Kafka中Partition只能增加不能减少。代码示例:

/** * 增加Partition数量,目前Kafka不支持删除或减少Partition */ public static void incrPartitions() throws ExecutionException, InterruptedException { AdminClient adminClient = adminClient(); Map newPartitions = new HashMap<>(); // 将MyTopic的Partition数量调整为2 newPartitions.put("MyTopic", NewPartitions.increaseTo(2)); CreatePartitionsResult result = adminClient.createPartitions(newPartitions); System.out.println(result.all().get()); } public static void main(String[] args) throws Exception { incrPartitions(); describeTopics(); }

Tips:Partition的索引从0开始,所以第一个partition=0,第二个partition=1

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