第 6 章 kafka Streams

6.1 概述

6.1.1 Kafka Streams

　　Kafka Streams。Apache Kafka 开源项目的一个组成部分。是一个功能强大，易于使用的

库。用于在 Kafka 上构建高可分布式、拓展性，容错的应用程序。

6.1.2 Kafka Streams 特点

1）功能强大

　　高扩展性，弹性，容错

2）轻量级

　　无需专门的集群

　　一个库，而不是框架

3）完全集成

　　100%的 Kafka 0.10.0 版本兼容

　　易于集成到现有的应用程序

4）实时性

　　毫秒级延迟

　　并非微批处理

　　窗口允许乱序数据

　　允许迟到数据

6.1.3 为什么要有 Kafka Stream

　　当前已经有非常多的流式处理系统，最知名且应用最多的开源流式处理系统有 Spark

Streaming 和 Apache Storm。Apache Storm 发展多年，应用广泛，提供记录级别的处理能力，

当前也支持 SQL on Stream。而 Spark Streaming 基于 Apache Spark，可以非常方便与图计算，

SQL 处理等集成，功能强大，对于熟悉其它 Spark 应用开发的用户而言使用门槛低。另外，

目前主流的 Hadoop 发行版，如 Cloudera 和 Hortonworks，都集成了 Apache Storm 和 Apache

Spark，使得部署更容易。

　　既然 Apache Spark 与 Apache Storm 拥用如此多的优势，那为何还需要 Kafka Stream 呢？

主要有如下原因。

　　第一，Spark 和 Storm 都是流式处理框架，而 Kafka Stream 提供的是一个基于 Kafka 的

流式处理类库。框架要求开发者按照特定的方式去开发逻辑部分，供框架调用。开发者很难

了解框架的具体运行方式，从而使得调试成本高，并且使用受限。而 Kafka Stream 作为流式

处理类库，直接提供具体的类给开发者调用，整个应用的运行方式主要由开发者控制，方便

使用和调试。

 

 

 

　　第二，虽然 Cloudera 与 Hortonworks 方便了 Storm 和 Spark 的部署，但是这些框架的部

署仍然相对复杂。而

Kafka Stream 作为类库，可以非常方便的嵌入应用程序中，它对应用的

打包和部署基本没有任何要求。

　　第三，就流式处理系统而言，基本都支持 Kafka 作为数据源。例如 Storm 具有专门的

kafka-spout，而 Spark 也提供专门的 spark-streaming-kafka 模块。事实上，Kafka 基本上是主

流的流式处理系统的标准数据源。换言之，

大部分流式系统中都已部署了 Kafka，此时使用

Kafka Stream 的成本非常低。

　　第四，

使用 Storm 或 Spark Streaming 时，需要为框架本身的进程预留资源，如 Storm

的 supervisor 和 Spark on YARN 的 node manager。即使对于应用实例而言，框架本身也会占

用部分资源，如 Spark Streaming 需要为 shuffle 和 storage 预留内存。但是 Kafka 作为类库不

占用系统资源。

　　第五，

由于 Kafka 本身提供数据持久化，因此 Kafka Stream 提供滚动部署和滚动升级以

及重新计算的能力。

　　第六，由于 Kafka Consumer Rebalance 机制，

Kafka Stream 可以在线动态调整并行度。 

 

 

6.2 Kafka Stream 数据清洗案例

0）需求：

实时处理单词带有”>>>”前缀的内容。例如输入”atguigu>>>ximenqing”，最终处理成

“ximenqing”

 

1）需求分析： 

 

数据清洗案例：

 

 

2）案例实操

（1）创建一个工程，并添加 jar 包

（2）创建主类 

 

package com.atlxl;import com.atlxl.stream.LogProcessor;import org.apache.kafka.streams.KafkaStreams;import org.apache.kafka.streams.processor.Processor;import org.apache.kafka.streams.processor.ProcessorSupplier;import org.apache.kafka.streams.processor.TopologyBuilder;import java.util.Properties;public class KafkaStream {    public static void main(String[] args) {        //创建拓扑对象        TopologyBuilder builder = new TopologyBuilder();        //创建配置文件        Properties properties = new Properties();        properties.put("bootstrap.servers","hadoop102:9092");        properties.put("application.id", "kafkaStream");        //构建拓扑结构        builder.addSource("SOURCE", "first").addProcessor("PROCESSOR", new ProcessorSupplier() {            @Override            public Processor get() {                return new LogProcessor() {                };            }        }, "SOURCE").addSink("SINK", "second", "PROCESSOR");        KafkaStreams kafkaStreams = new KafkaStreams(builder, properties);        kafkaStreams.start();    }}

 

 

（3）具体业务处理 

package com.atlxl.stream;import org.apache.kafka.streams.processor.Processor;import org.apache.kafka.streams.processor.ProcessorContext;public class LogProcessor implements Processor
        
          {    private ProcessorContext context;    @Override    public void init(ProcessorContext processorContext) {        context = processorContext;    }    @Override    public void process(byte[] bytes, byte[] bytes2) {        //获取一行数据        String line = new String(bytes2);        //去除 ">>>"        line = line.replaceAll(">>>", "");        bytes2 = line.getBytes();        context.forward(bytes, bytes2);    }    @Override    public void punctuate(long l) {    }    @Override    public void close() {    }}
        

 

 

 

（4）运行程序

 

（5）在 hadoop102 上启动生产者 

[lxl@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-console-producer.sh  --broker-list hadoop102:9092 --topic first>hello>hello>>>lxl

 

 

（6）在 hadoop102 上启动消费者 

 

 

[lxl@hadoop102 kafka]$ bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper hadoop102:2181 --topic secondUsing the ConsoleConsumer with old consumer is deprecated and will be removed in a future major releashellohellolxl