淘宝客网站做百度竞价,网站页面设计报价,长沙好的网站建设公司哪家好,模具东莞网站建设Kafka 事务概述 原子性要求#xff1a;在需要将数据同时发送到多个 broker 中的不同分区时#xff0c;使用事务可以确保这些操作具备原子性#xff0c;确保要么全部成功#xff0c;要么全部失败。 事务标记#xff1a;在开启事务时#xff0c;每一个发往不同分区的消息都…Kafka 事务概述 原子性要求在需要将数据同时发送到多个 broker 中的不同分区时使用事务可以确保这些操作具备原子性确保要么全部成功要么全部失败。 事务标记在开启事务时每一个发往不同分区的消息都会被标记上相同的事务 ID 和生产者 IDPID以表明它们属于同一个事务。 事务状态存储 这些与事务相关的信息如事务 ID 和 PID会被发送到 Kafka 的内部主题 __transaction_state 中并存储在其某个特定的分区中。这个主题用于记录和监控当前事务的状态。 TransactionCoordinator 角色 TransactionCoordinator 是 Kafka 中负责管理事务的协调者。它实时监控 __transaction_state 中的事务状态信息。当生产者发送消息时接收数据的 broker 会将其接收进度和结果实时汇总到 __transaction_state 中TransactionCoordinator 可以根据这些信息了解事务的执行情况。 提交与回滚 一旦所有消息都成功发送并被正确处理生产者会通知 TransactionCoordinator 提交事务。TransactionCoordinator 会检查与当前事务 ID 相关的所有操作的状态确认它们是否全部完成。如果所有操作都成功事务会被提交所有消息在业务主题中变为可见如果有任何操作失败事务将被回滚确保数据的一致性和完整性。
总结
通过这种机制Kafka 能够保证跨多个 broker 的消息发送在逻辑上的原子性和一致性。无论消息发送到多少个不同的分区Kafka 都能通过 __transaction_state 主题和 TransactionCoordinator 来监控和管理事务的状态确保数据的一致性和可靠性。这种设计不仅提升了 Kafka 的灵活性还确保了在复杂的分布式系统中进行消息传递的可靠性。 Kafka 的隔离级别Isolation Level虽然是一个高层的概念但其底层实现涉及到多个组件和机制。下面将详细解释 Kafka 如何在底层实现这些隔离级别特别是 读已提交 和 读未提交 的实现方式。
1. 事务管理机制
在 Kafka 中事务管理主要依赖于 Transaction Coordinator它负责管理事务的状态并协调与消费者的消息可见性。每个生产者在发送消息时会使用一个唯一的 事务 ID通过这个 ID 来标识属于同一事务的所有操作。
2. 关键概念
事务状态在 Kafka 中事务有多种状态包括 Ongoing进行中、Committed已提交、和 Aborted已回滚。__transaction_state 主题Kafka 内部使用一个名为 __transaction_state 的主题来记录所有事务的状态。当生产者发送消息时它会将事务的相关信息如事务 ID 和状态写入这个主题以便 Transaction Coordinator 能够跟踪。
3. 读已提交的实现 消息发送当生产者发送消息时这些消息会被标记为“正在进行的事务”并会写入相应的业务主题分区但未立即对消费者可见。 状态更新生产者在完成所有消息发送后会向 Transaction Coordinator 发送提交请求。此时Transaction Coordinator 会检查事务中所有消息的状态并将这些消息的状态更新为 Committed。 消费者读取 在消费者尝试读取消息时Kafka 会检查这些消息的状态。如果消息的状态是 Committed消费者才能读取到它们。如果状态仍是 Ongoing则这些消息将不会对消费者可见。
4. 读未提交的实现 消息发送与读已提交类似生产者可以在一个事务中发送多条消息所有消息也会写入业务主题分区。 状态更新与读已提交不同的是在读未提交的情况下消费者可以读取这些正在进行的事务消息。 消费者读取 当消费者读取消息时即使某些消息的状态是 Ongoing它们也会被返回给消费者。消费者需要自行处理这些未提交消息可能导致的不一致性。
5. Kafka 的数据存储和读取
5.1 消息存储
Kafka 将消息存储在分区内且每个分区是一个有序的日志文件。在这个文件中消息在被写入时会被分配一个 offset这个 offset 是唯一的确保消息的顺序性。
5.2 消息的可见性
当事务提交时Kafka 更新 __transaction_state 主题中的状态以确保所有消费者能看到已提交的消息。只有当事务状态更新为 Committed 时相关的业务主题消息才会被标记为可见供消费者读取。
6. 总结
通过将消息状态管理和事务协调集中在 Transaction Coordinator 上Kafka 实现了对消息可见性和一致性的控制。通过使用 __transaction_state 主题Kafka 能够在底层跟踪事务的状态并根据配置的隔离级别决定哪些消息对消费者可见。这样设计确保了在高吞吐量的环境中Kafka 依然能够保证消息的一致性和可靠性。 1. 提交事务之前数据没有被 broker 接收吗没有保存到 broker 中吗
在 Kafka 中事务的工作方式是
当你在事务中发送消息时这些消息会被发送到对应的业务主题的分区中但在事务提交之前这些消息并不会被消费者看到。也就是说虽然消息被写入到 broker 中但它们的状态是“未提交”的消费者无法读取这些消息。具体来说Kafka 事务的实现机制确保了在事务未提交的情况下这些消息的“可见性”被屏蔽。Kafka 使用了一种称为“隐式提交”的方式只有在所有相关消息都成功发送且事务提交后这些消息才会变得可见。
2. 如果数据已经保存到对应业务 broker 中如何不被消费者发现提交成功后又是如何让消费者发现对应消息的呢
隐式可见性 在 Kafka 事务处理中事务中的每条消息在被写入 broker 时并不会立即对消费者可见。Kafka 利用 ISOLATION LEVEL隔离级别来实现这一点特别是使用 READ_COMMITTED 隔离级别。这个隔离级别确保消费者在读取消息时只会看到那些已经提交的消息而看不到未提交的事务中的消息。消息提交 一旦你调用提交事务的操作TransactionCoordinator 会检查所有事务相关消息的状态确认它们都成功。如果所有消息都成功TransactionCoordinator 会将这些消息标记为已提交这意味着它们现在对消费者可见。提交成功后这些消息会被消费者看到消费者在下次读取消息时就能读取到这些已提交的消息。
小结
通过这种机制Kafka 能够确保即使在多个分区和 broker 之间进行复杂的事务操作也能保证数据的一致性和完整性。在事务未提交的情况下数据不会被消费者看到从而避免了不一致的状态。而一旦事务提交所有相关的消息会同时对消费者可见确保了操作的原子性。
