kafka-生产者事务-数据传递语义&事务介绍&事务消息发送（SpringBoot整合Kafka）

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1、kafka数据传递语义
2、kafka生产者事务
3、事务消息发送

1、kafka数据传递语义

kafka发送消息时是否需要重试

仅发送一次：生产者发送消息后不重试，只发送一次可能丢失消息效率最高
至少一次：生产者发送消息后重试，可能重试多次效率差
精准一次发送：生产者发送消息后无论是否重复发送发送了多少次，在 kafka broker 中只保存一次消息，通过幂等性 + 生产者事务来实现

kafak天然支持幂等性，每个消息头中带了一个唯一的标志 kafka broker 根据此标志判断消息是否已经发送过，生产者事务可以保证数据没有最终发送成功时，消费者不可以消费，如果生产者发送消息时出现异常会自动回滚（清除之前发送的事务中的消息）

kafka天然幂等性：但是指的是生产者事务生产消息时的幂等性，发送消息时消息中带唯一标识、broker接收到消息时如果重复不再保存，事务没提交消费者不能消费改消息

2、kafka生产者事务

保证消息生产的幂等性
一组消息要么一起成功被消费者消息要么一起失败都不能被消费者消费

配置ack为-1 分区所有副本均落盘成功
配置生产者重试（发送失败可以继续发送：需要保证发送失败后再次发送消息到kafka实现精准一次发送）
需要给事务分配事务id（区分一个事务中的多条消息）

3、事务消息发送

3.1、application.yml配置

server:
  port: 8110

# v1
spring:
  kafka:
    bootstrap-servers: 192.168.74.148:9095,192.168.74.148:9096,192.168.74.148:9097
    producer: # producer 生产者
      retries: 1 # 重试次数 0表示不重试
      acks: -1 # 应答级别:多少个分区副本备份完成时向生产者发送ack确认(可选0、1、-1/all)
      transaction-id-prefix: tx_  # 事务id前缀：配置后producer自动开启事务
      batch-size: 16384 # 批次大小 单位byte
      buffer-memory: 33554432 # 生产者缓冲区大小 单位byte
      key-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer # key的序列化器
      value-serializer: org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer # value的序列化器

3.2、创建生产者监听器

package com.atguigu.kafka.listener;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;
import org.apache.kafka.clients.producer.RecordMetadata;
import org.springframework.kafka.support.ProducerListener;
@Component
public class MyKafkaProducerListener implements ProducerListener<String,String> {

    //生产者 ack 配置为 0 只要发送即成功
    //ack为 1  leader落盘  broker ack之后 才成功
    //ack为 -1 分区所有副本全部落盘  broker ack之后 才成功
    @Override
    public void onSuccess(ProducerRecord<String, String> producerRecord, RecordMetadata recordMetadata) {
        //ProducerListener.super.onSuccess(producerRecord, recordMetadata);
        System.out.println("MyKafkaProducerListener消息发送成功："+"topic="+producerRecord.topic()
        +"，partition = "+producerRecord.partition()
        +"，key = "+producerRecord.key()
        +"，value = "+producerRecord.value()
        +"，offset = "+recordMetadata.offset());
    }

    //消息发送失败的回调：监听器可以接收到发送失败的消息 可以记录失败的消息
    @Override
    public void onError(ProducerRecord<String, String> producerRecord, RecordMetadata recordMetadata, Exception exception) {
        System.out.println("MyKafkaProducerListener消息发送失败："+"topic="+producerRecord.topic()
                +"，partition = "+producerRecord.partition()
                +"，key = "+producerRecord.key()
                +"，value = "+producerRecord.value()
                +"，offset = "+recordMetadata.offset());
        System.out.println("异常信息：" + exception.getMessage());
    }
}

3.3、创建生产者拦截器

package com.atguigu.kafka.interceptor;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerInterceptor;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;
import org.apache.kafka.clients.producer.RecordMetadata;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Map;
//拦截器必须手动注册给kafka生产者（KafkaTemplate）
@Component
public class MyKafkaInterceptor implements ProducerInterceptor<String,String> {
    //kafka生产者发送消息前执行：拦截发送的消息预处理
    @Override
    public ProducerRecord<String, String> onSend(ProducerRecord<String, String> producerRecord) {
        System.out.println("生产者即将发送消息：topic = "+ producerRecord.topic()
        +"，partition:"+producerRecord.partition()
        +"，key = "+producerRecord.key()
        +"，value = "+producerRecord.value());
        return null;
    }

    //kafka broker 给出应答后执行
    @Override
    public void onAcknowledgement(RecordMetadata recordMetadata, Exception e) {
        //exception为空表示消息发送成功
        if(e == null){
            System.out.println("消息发送成功：topic = "+ recordMetadata.topic()
                    +"，partition:"+recordMetadata.partition()
                    +"，offset="+recordMetadata.offset()
            +"，timestamp="+recordMetadata.timestamp());
        }
    }

    @Override
    public void close() {

    }

    @Override
    public void configure(Map<String, ?> map) {

    }
}

3.4、发送消息测试

package com.atguigu.kafka.producer;

import com.atguigu.kafka.interceptor.MyKafkaInterceptor;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import jakarta.annotation.Resource;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.kafka.core.KafkaTemplate;
import java.io.IOException;

@SpringBootTest
class KafkaProducerApplicationTests {

    //装配kafka模板类： springboot启动时会自动根据配置文初始化kafka模板类对象注入到容器中
    @Resource
    KafkaTemplate kafkaTemplate;

    @Resource
    MyKafkaInterceptor myKafkaInterceptor;

    @PostConstruct
    public void init() {
        kafkaTemplate.setProducerInterceptor(myKafkaInterceptor);
    }
    @Test
    void contextLoads() throws IOException {
        kafkaTemplate.send("my_topic1", "spring-kafka-生产者监听器");
        //回调是等kafka，ack以后才执行，需要阻塞
        System.in.read();
    }

    //kafka事务支持spring-tx的事务注解
    //单元测试中的事务会自动回滚

    @Test
    void testTransaction() throws  IOException {

       //多个消息的发送在一个事务中执行
        kafkaTemplate.executeInTransaction((var1) -> {
            //通过一个事务中的operations对象来发送消息,执行事务操作
            var1.send("my_topic1",0,"", "spring-kafka-事务1");
            var1.send("my_topic1",0,"", "spring-kafka-事务2");
            int i = 1/0;
            var1.send("my_topic1",0,"", "spring-kafka-事务3");
            return "发送消息失败";
        });
        System.in.read();
    }
}

3.5、使用Java代码创建主题分区副本

package com.atguigu.kafka.config;
import org.apache.kafka.clients.admin.NewTopic;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.kafka.config.TopicBuilder;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class KafkaTopicConfig {
    @Bean
    public NewTopic myTopic1() {
        //相同名称的主题 只会创建一次，后面创建的主题名称相同配置不同可以做增量更新（分区、副本数）
        return TopicBuilder.name("my_topic1")//主题名称
                .partitions(3)//主题分区
                .replicas(3)//主题分区副本数
                .build();//创建
    }
}

3.6、屏蔽 kafka debug 日志 logback.xml

<configuration>　　　　　　
    <!-- 如果觉得idea控制台日志太多，src\main\resources目录下新建logback.xml
屏蔽kafka debug -->
    <logger name="org.apache.kafka.clients" level="debug" />
</configuration>

3.7、引入spring-kafka依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.0.5</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <!-- Generated by https://start.springboot.io -->
    <!-- 优质的 spring/boot/data/security/cloud 框架中文文档尽在 => https://springdoc.cn -->
    <groupId>com.atguigu.kafka</groupId>
    <artifactId>kafka-producer</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>kafka-producer</name>
    <description>kafka-producer</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.springframework.kafka</groupId>
            <artifactId>spring-kafka</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

3.8、控制台日志

生产者即将发送消息：topic = my_topic1，partition:0，key = ，value = spring-kafka-事务1
生产者即将发送消息：topic = my_topic1，partition:0，key = ，value = spring-kafka-事务2
MyKafkaProducerListener消息发送失败：topic=my_topic1，partition = 0，key = ，value = spring-kafka-事务1，offset = -1
异常信息：Failing batch since transaction was aborted
MyKafkaProducerListener消息发送失败：topic=my_topic1，partition = 0，key = ，value = spring-kafka-事务2，offset = -1
异常信息：Failing batch since transaction was aborted

java.lang.ArithmeticException: / by zero

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1、kafka数据传递语义

2、kafka生产者事务

3、事务消息发送

3.1、application.yml配置

3.2、创建生产者监听器

3.3、创建生产者拦截器

3.4、发送消息测试

3.5、使用Java代码创建主题分区副本

3.6、屏蔽 kafka debug 日志 logback.xml

3.7、引入spring-kafka依赖

3.8、控制台日志

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