Kafka 源码分析(一) 日志段

首先我们的 kafka 的消息本身是存储在日志段中的, 对应的源码是下面这段代码:

scala 复制代码
class LogSegment private[log] (val log: FileRecords,
                               val lazyOffsetIndex: LazyIndex[OffsetIndex],
                               val lazyTimeIndex: LazyIndex[TimeIndex],
                               val txnIndex: TransactionIndex,
                               val baseOffset: Long,
                               val indexIntervalBytes: Int,
                               val rollJitterMs: Long,
  val time: Time) extends Logging { ... }

一个日志段包含消息日志文件、位移索引文件、时间戳索引文件、已中止事务索引文件等。这里的 FileRecords 就是实际保存 Kafka 消息的对象。

索引文件通常是以.index 为结尾的:

  • .offsetIndex 我们可以根据位移索引文件定位到记录在那个log 文件,
  • .timeindex:是时间索引文件,是用来帮助Kafka通过时间戳来查找对应记录的位移信息。
  • baseOffset 表示基础偏移量, 对应着文件名称, 注意这个开始位移在一开始就是固定的。
  • indexIntervalBytes 值其实就是 Broker 端参数 log.index.interval.bytes 值,它控制了日志段对象新增索引项的频率。默认情况下一般需要达到4kb 才会创建新的索引项
  • rollJitterMs 是日志段对象新增倒计时的"扰动值"。因为目前 Broker 端日志段新增倒计时是全局设置,这就是说,在未来的某个时刻可能同时创建多个日志段对象,这将极大地增加物理磁盘 I/O 压力。有了 rollJitterMs 值的干扰,每个新增日志段在创建时会彼此岔开一小段时间,这样可以缓解物理磁盘的 I/O 负载瓶颈。

这个扰动值含义是当前避免同时多个线程同时向磁盘中写入对应的数据

关于这个LogSegment 是存在与之相关的方法的, 主要有三个方法, 分别是对应的 append 方法, read 方法, 以及对应的 recover 方法。

首先我们看一下对应的append 函数

scala 复制代码
def append(largestOffset: Long,
             largestTimestamp: Long,
             shallowOffsetOfMaxTimestamp: Long,
             records: MemoryRecords): Unit;
  1. 这个函数首先会判断当前日志段时候为空, 如果为null, 我们就需要写入对应的最大时间戳
  2. 确保对应的最大位移值是正确的, 如果不正确的话是不给写入的
  3. 执行真正的写入操作
  4. 更新最大时间戳, 最大的位移值
  5. 更新写入的字节数量

和日志段相关的第二个相关的操作是 read 函数, 这个函数接受了四个参数, 分别是:

  1. 要读取的第一条消息的位移
  2. 能读取消息的最大位移数量
  3. 能读取的最大文件位置
  4. 是否允许消息体过大的时候至少返回对应的消息

和日志段相关的第三个操作是 recover 函数,在消息系统中, 日志被分成了多个日志段, 每个日志段包含一定数量的消息,这些日志消息被保存在磁盘上面,

recover 方法的作用是确保在 Broker 启动时,能够正确地从磁盘加载日志段数据,并将其恢复到一个一致的状态,以便后续的读写操作能够正常进行。

相关推荐
磐链科技5 小时前
交场景下的钱包开发痛点:并发交易与消息推送的分布式一致性技术方案
分布式
程序员与背包客_CoderZ11 小时前
高性能分布式KV存储引擎RocksDB入门与C/C++编码实战
c语言·开发语言·数据库·c++·分布式·分布式数据库·rocksdb
汽车仪器仪表相关领域13 小时前
ZDT‑I伺服电机测试系统:四象限动态加载
大数据·数据库·分布式·功能测试·汽车·压力测试·可用性测试
骇客野人14 小时前
Java分布式任务调度方案(完整落地指南)
java·开发语言·分布式
每天一道题15 小时前
从 async/await 到幂等恢复:把 Python 并发和 Agent Runtime 一次讲清楚
分布式·python
Zach_菠萝侠17 小时前
【deepseek harness研究】进化方向7:分布式与远程执行 思考、设计与实现
分布式·深度学习·deepseek
骇客野人18 小时前
SpringBoot 接入 Kafka 完整实操步骤
spring boot·kafka·linq
Sayai18 小时前
Kafka 集群开启 SASL 认证实战(二):外置 ZooKeeper 之 kafka 与 zk 间认证
分布式·zookeeper·kafka
Sayai19 小时前
Kafka 集群开启 SASL 认证实战(一):内置 ZooKeeper 场景,JAAS 配置全流程
分布式·zookeeper·kafka
Sayai19 小时前
Kafka 集群开启 SASL 认证实战(三):外置 ZooKeeper 完整版,quorum 认证 + ACL 访问控制
zookeeper·kafka·linq