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
用户14944848132019 分钟前
Raft 为什么取代了 Paxos?从 DLedger 和 KRaft 的技术选型聊起
kafka·raft
此时不提桶,更待何时42 分钟前
06-16-B-Kafka面试与生产事故实战
分布式·面试·kafka
阿里云云原生1 小时前
Kafka 不止于消息:阿里云发布面向 AI 的流算湖一体化实时数据平台
kafka
mesyinjinghan1 小时前
半导体 MES 与 ERP 的接口边界:六类单据该留在哪一层
分布式·eap·半导体mes
codigger1 小时前
Redis 正式接入 AI:当"最懂速度的数据库"开始解决"记忆问题"
redis·分布式·后端·ai·向量检索
樱花落木兰2 小时前
Redisson 可重入分布式锁底层原理详解
分布式
龙腾-虎跃3 小时前
Docker 一键启动服务合集:Redis、MySQL、Kafka、MinIO、Prometheus 等(网盘转存防失效)
redis·mysql·docker·kafka·prometheus·小龙虾·miniio
此时不提桶,更待何时19 小时前
06-12-A-Kafka存储深水区与源码解析详解
分布式·kafka·linq
此时不提桶,更待何时1 天前
06-15-A-Kafka生态集成与流处理详解
分布式·kafka
做个文艺程序员1 天前
MinIO第05篇:MinIO事件通知机制与Kafka集成——构建SaaS平台的异步文件处理管道
kafka·消息队列·springboot·minio·事件驱动·异步处理