GO学习之 消息队列(Kafka)

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15、GO学习之 消息队列(Kafka)

文章目录

前言

按照公司目前的任务,go 学习是必经之路了,虽然行业卷,不过技多不压身,依旧努力!!!

在现在的互联网应用中,或者是平台,都面对者大流量、百万并发的压力。在微服务项目中,也有为了保证业务逻辑顺序而发愁,在大量消息突然降临的同时,许多应用都是无法支撑大量访问的,导致系统崩溃,此时此刻,只要能让消息排成队,不要拥挤,多分配几个服务处理依然变得很顺畅了,那 Kafka 就是一个相对比较完美的解决方案。

一、Kafka 简介

Kafka 是由 Apache 软件基金会开发和维护的开源的、分布式的消息队列系统,用于高吞吐量、持久性的消息传递。主要用于实时数据处理,可以处理海量的数据流,并将数据流可靠地传递给多个消费者应用程序。

Kafka 的核心概念:

  • 主题(Topic): 主题是消息的逻辑通道,消息发布者将消息发布到一个或多个主题。
  • 分区(Partition): 主题可以分为多个分区,每个分区可以视为独立的消息队列,方便水平扩展,
  • 生产者(Producer): 生成者负责将消息发送到 Topic。
  • 消费者(Consumer): 消费者负责从 Topic 中获取消息并且处理。
  • 代理节点(Broker): Kafka 集群由多个代理节点组成,每个节点都是一个独立的 Kafka 服务器,负责存储和传递消息。

Kafka 的优点:

  • 高吞吐量: Kafka能够处理大规模数据流,支持每秒百万消息的处理。
  • 持久性: Kafka 可以可靠地保存消息,即便消费者宕机或断开连接,消息也不会丢失。
  • 水平扩展: Kafka 可以通过添加代理节点来水平扩展,以满足高负载需求。
  • 采样化的使用场景: Kafka 适用于多种用途,包括日志收集、实时分析、事件驱动架构等。
  • 社区支持: 开源项目,Kafka 拥有庞大的社区支持和生态系统。

Kafka 的缺点:

  • 复杂性: 配置和管理 Kafka 集群可能相对负责。
  • 存储成本: 由于持久性需求,Kafka 需要大量的存储空间来报错消息。

二、基本操作(Go)

2.1 下载Kafka包

通过 go get 拉取:

bash 复制代码
go get github.com/Shopify/sarama

注意

有可能出错,也是解决了好长时间,我遇到的错误如下:

bash 复制代码
PS D:\workspaceGo> go get github.com/Shopify/sarama
go: github.com/Shopify/sarama@v1.41.1: parsing go.mod:
        module declares its path as: github.com/IBM/sarama
                but was required as: github.com/Shopify/sarama

经过一番 baidu,google 和询问 ChatGPT 之后解释是这样的:

这个错误是因为在你的 Go 项目中的 go.mod 文件声明了一个错误的模块路径。错误信息中显示,你的项目试图使用 github.com/IBM/sarama 作为模块路径,但实际上你需要使用 github.com/Shopify/sarama。

那是如何解决呢?

此错误应该是包路径冲突导致,目前已解决,如有更好的解决方案,请评论区教一下我,谢谢!!!

2.2 生产者

下面示例中,首先用 sarama.NewConfig() 来创建一个 config 配置实体,然后通过 sarama.NewSyncProducer() 来创建一个生产者,用 &sarama.ProducerMessage{} 生成一个消息,通过 producer.SendMessage(message) 发送到制定 Topic 中。

go 复制代码
package main

import (
	"log"
	"time"

	"github.com/Shopify/sarama"
)

func main() {
	// 配置 kafka 生产者
	config := sarama.NewConfig()
	config.Producer.RequiredAcks = sarama.WaitForAll
	config.Producer.Retry.Max = 5
	config.Producer.Return.Successes = true

	// 创建 Kafka 生产者
	producer, err := sarama.NewSyncProducer([]string{"192.168.1.20:9092"}, config)
	if err != nil {
		log.Fatalf("Creating producer: %v", err)
	}
	// 延迟关闭生产者链接
	defer producer.Close()

	// 定义消息 Topic是 go-test, 值为 Hello Kafka
	message := &sarama.ProducerMessage{
		Topic: "go-test",
		Value: sarama.StringEncoder("Hello Kafka!"),
	}

	// 发送消息
	for i := 0; i < 10; i++ {
		partition, offset, err := producer.SendMessage(message)
		if err != nil {
			log.Fatalf("Sending message: %v", err)
		}
		log.Printf("Message sent to partition %d at offset %d", partition, offset)
		time.Sleep(time.Second)
	}
}

2.3 消费者

消费者代码和生产者思路一致,首先创建一个 配置对象,通过 sarama.NewConsumer() 来创建消费者,然后通过 consumer.ConsumePartition() 监听到一个分区,进行消息消费。

通过 select 来区分是否成功获取到消息,还是获取到错误。

go 复制代码
package main

import (
	"log"

	"github.com/Shopify/sarama"
)

func main() {
	// 配置 Kafka 消费者
	config := sarama.NewConfig()
	config.Consumer.Return.Errors = true

	// 创建 Kafka 消费者
	consumer, err := sarama.NewConsumer([]string{"192.168.1.20:9092"}, config)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	// 延迟关闭消费者链接
	defer consumer.Close()
	//订阅主题,获取分区 partition
	partitionConsumer, err := consumer.ConsumePartition("go-test", 0, sarama.OffsetOldest)
	if err != nil {
		log.Fatalf("Consuming partition: %v", err)
	}
	// 延迟关闭分区链接
	defer partitionConsumer.Close()

	// 消费消息
	for {
		select {
		// 从 分区 通道中获取信息
		case msg := <-partitionConsumer.Messages():
			log.Printf("Received message: %s", string(msg.Value))
		// 如果从通道中获取消息失败
		case err := <-partitionConsumer.Errors():
			log.Fatalf("Received error: %v", err)
		}
	}
}

运行结果如下:

  • 首先执行消费者:
bash 复制代码
PS D:\workspaceGo\src\kafka> go run .\consumer.go
2023/09/03 09:33:10 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:33:46 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
2023/09/03 09:34:32 Received message: Hello Kafka!
  • 再执行生产者:
bash 复制代码
PS D:\workspaceGo\src\kafka> go run .\producer.go
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 2
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 3
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 4
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 5
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 6
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 7
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 8
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 9
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 10
2023/09/03 09:34:32 Message sent to partition 0 at offset 11

四、总结

此篇中,首先对 Kafka 有了一个初步的介绍,相对于有开发经验的大佬来说,Kafka 再熟悉不过了,不过时间长不用的话难免有点生疏了。

至于如何搭建 Kafka 则是网上资料无数。

接下来就是 Go 操作 Kafka,主要是消息生产者消息消费者 两个示例程序,比较简单,适合我这种菜鸟级别的 Gopher。

那 Go 操作 Kafka 有优点和需要注意的点呢?
优点:

  1. 高性能: Go 是一门编译型语言,性能高且延迟低,适合处理大量的消息。
  2. 并发支持: Go 天生支持并发,对于多个 Topic 和 Partition 并行处理非常有帮助。
  3. 丰富的库支持: Go 社区有丰富的 Kafka 客户端,比如:Sarama。
  4. 轻量级: Go 语言本身非常轻量级,构建的二进制文件小巧,适合于微服务和容器化构建。
  5. 跨平台支持: Go 支持多个平台,在不同的操作系统上运行。

需要注意的点:

  1. 版本兼容: 确保使用的 Kafka 客户端版本兼容,不同的版本可能有不同的特性和 API。
  2. 异常处理: 需要尽可能的处理错误和异常,以确保消息可靠的 生产 和 消费。
  3. 序列化和反序列化: 在消息 生产 和 消费的过程中,正确的进行消息的序列化和反序列化,确保消息正确传递。
  4. 监控和调试: 适当的监控和日志记录,以便调试和故障排除。
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