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1、生产者写入分区的策略有哪些？

生产者写入分区的策略主要有以下几种：

1. 轮询分区策略：生产者可以使用轮询策略将消息依次写入每个分区，实现负载均衡。在每次发送消息时，生产者会按照轮询的方式选择下一个可用的分区，并将消息写入该分区。这样可以确保消息均匀地分布在各个分区中。

2. 随机分区策略：Kafka生产者随机的将消息写入分区，有可能会造成消息的分布不均，所以这个策略基本上也很少用。

3. 按 key 分区策略：Kafka生产者基于消息的键（key）进行哈希计算，然后将消息写入对应的分区。这种策略可以保证具有相同键的消息被写入到相同的分区，从而保证消息的顺序性。

4. 自定义分区策略：Kafka生产者可以使用自定义分区策略来决定将消息写入哪个分区。

2、轮询分区策略

轮询分区的代码如下：

import org.apache.kafka.clients.producer.Partitioner;
import org.apache.kafka.common.Cluster;
import org.apache.kafka.common.PartitionInfo;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class RoundRobinPartitioner implements Partitioner {
   
    private int currentPartition;
    
    @Override
    public void configure(Map<String, ?> configs) {
        // 初始化当前分区索引
        currentPartition = 0;
    }
    
    @Override
    public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
        List<PartitionInfo> partitions = cluster.partitionsForTopic(topic);
        int numPartitions = partitions.size();
         // 轮询选择下一个分区
        int selectedPartition = currentPartition;
        currentPartition = (currentPartition + 1) % numPartitions;
         return selectedPartition;
    }
    
    @Override
    public void close() {
        // 可选：清理资源
    }
}

partition 方法会使用一个变量 currentPartition 来记录当前选择的分区索引。每次调用 partition 方法时，会将 currentPartition 增加 1，并通过取模运算来确保选择的分区索引始终在分区数范围内。

要使用轮询分区策略，您需要在生产者配置中设置 partitioner.class 属性为您自定义分区器的类名：

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("partitioner.class", "com.example.RoundRobinPartitioner");

3、随机分区策略

随机分区的代码如下：

import org.apache.kafka.clients.producer.Partitioner;
import org.apache.kafka.common.Cluster;
import org.apache.kafka.common.PartitionInfo;
 import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

public class RandomPartitioner implements Partitioner {
    
    private final Random random = new Random();
    
    @Override
    public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
        List<PartitionInfo> partitions = cluster.partitionsForTopic(topic);
        int numPartitions = partitions.size();
        return random.nextInt(numPartitions);
    }
    
    @Override
    public void close() {
   
    }
    
    @Override
    public void configure(Map<String, ?> configs) {
     
    }
}

partition 方法会随机选择一个分区返回。 random.nextInt(numPartitions) 方法会生成一个小于分区数的随机数，作为分区的索引。

要使用随机分区策略，您需要在生产者配置中设置 partitioner.class 属性为您自定义分区器的类名：

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("partitioner.class", "com.example.RandomPartitioner");

4、按 key 分区策略

按 key 分区的代码如下：

import org.apache.kafka.clients.producer.Partitioner;
import org.apache.kafka.common.Cluster;
import org.apache.kafka.common.PartitionInfo;
 import java.util.List;
import java.util.Map;

public class KeyPartitioner implements Partitioner {
    
    @Override
    public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
        List<PartitionInfo> partitions = cluster.partitionsForTopic(topic);
        int numPartitions = partitions.size();
         if (keyBytes == null) {
            // 如果 key 为 null，则使用轮询分区策略
            return Math.abs(key.hashCode()) % numPartitions;
        } else {
            // 使用 key 的哈希码来确定分区
            return Math.abs(Utils.murmur2(keyBytes)) % numPartitions;
        }
    }
    
    @Override
    public void close() {
        // 可选：清理资源
    }
    
    @Override
    public void configure(Map<String, ?> configs) {
        // 可选：配置方法
    }
}

partition 方法会检查 key 是否为 null。如果 key 为 null，就会使用轮询分区策略，通过计算 key 的哈希码并对分区数取模来确定分区。如果 key 不为 null，则使用 key 的字节数组的哈希码来确定分区。

要使用基于 key 的分区策略，您需要在生产者配置中设置 partitioner.class 属性为您自定义分区器的类名：

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("partitioner.class", "com.example.KeyPartitioner");

5、自定义分区策略

自定义分区的代码如下：

import org.apache.kafka.clients.producer.Partitioner;
import org.apache.kafka.common.Cluster;
import org.apache.kafka.common.PartitionInfo;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class CustomPartitioner implements Partitioner {
    
    @Override
    public int partition(String topic, Object key, byte[] keyBytes, Object value, byte[] valueBytes, Cluster cluster) {
        List<PartitionInfo> partitions = cluster.partitionsForTopic(topic);
        int numPartitions = partitions.size();
         // 自定义分区逻辑
        // 根据消息的 key 或 value 来选择分区
        // 这里以 key 的哈希值作为分区选择依据
        int partition = Math.abs(key.hashCode()) % numPartitions;
         return partition;
    }
    
    @Override
    public void close() {
        // 可选：清理资源
    }
    
    @Override
    public void configure(Map<String, ?> configs) {
        // 可选：配置分区器
    }
}

partition 方法根据消息的 key 或 value 来选择分区。这里使用 key 的哈希值进行取模运算，以确保选择的分区索引在分区数范围内。

要使用自定义分区策略，您需要在生产者配置中设置 partitioner.class 属性为您自定义分区器的类名：

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("partitioner.class", "com.example.CustomPartitioner");

写在最后

通过y以上这些实现，生产者将根据自定义的分区策略来选择分区来发送消息。您可以根据自己的需求，实现不同的分区逻辑。

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