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Python Kafka客户端confluent-kafka学习总结

蔺树忠

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实践环境

Python 3.6.2
confluent-kafka 2.2.0
confluent-kafka简介

Confluent在GitHub上开发和维护的confluent-kafka-python，Apache Kafka®的一个python客户端，提供了一个与所有brokers>=v0.8的kafka 、Confluent Cloud和Confluent Platform兼容的高阶级生产者、消费者和AdminClient。
confluent-kafka安装
  1. pip install confluent-kafka
复制代码
代码实践

Kafka生产者
  1. from confluent_kafka import Producer
  2. import socket
  5. def acked(err, msg):
  6.     if err is not None:
  7.         print("Failed to deliver message: %s: %s" % msg.value(), str(err))
  8.     else:
  9.         print("Message produced: %s" % msg.value())
  11. if __name__ == '__main__':
  12.     topic_name = 'FREE_TOPIC_FOR_TEST'
  14.     ### 初始化Producer (针对本地运行的Kafka，即不在Confluent云平台上运行的Kafka）
  15.     conf = {'bootstrap.servers': '100.81.xxx.xx:9092,100.81.xxx.xx:9092',
  16.             'client.id': socket.gethostname()}
  18.     producer = Producer(conf)
  20.     ### 异步写 kafka
  21.     # 给kafka发送消息--异步请求
  22.     producer.produce(topic_name, key="key", value="value")
  24.     # 添加回调函数
  25.     producer.produce(topic_name, value="test value", callback=acked)
  26.     # 最多等待事件1秒钟。等待期间，如果消息被确认，即成功写入kafka中，将调用回调 callback指定方法 acked
  27.     producer.poll(1)
  30.     ### 同步写kafka
  31.     producer.produce(topic_name, key="key", value="new msg")
  32.     producer.flush()
复制代码
说明：
produce方法
  1. producer.produce(topic, key="key", value="value", callback=None) # 给kafka发送消息
复制代码

  • topic kafka主题，如果主题不存在，则将自动创建
  • key 可选
  • value  需要发送的消息，可以为None
  • callback 回调函数。
product调用为异步请求，所以调用后立即完成，且不会返回值。如果由于librdkafka的本地生产队列已满而导致消息无法入队，则会引发KafkaException。
如果要接收发送是否成功或失败的通知，可以传递callback参数，该参数值可以是任何可调用的，例如lambda、函数、绑定方法或可调用对象。尽管produce()方法会立即将消息加入队列以进行批处理、压缩并传输到代理，但在调用poll()之前，不会传播任何传递通知事件。
flush方法
flush()方法用于同步写kafka。这通常是个坏主意，因为它有效地将吞吐量限制在broker往返时间内，但在某些情况下可能是合理的。
通常，应该在关闭生产者之前调用flush()，以确保所有未完成的/排队的/in-flight的消息都被传递。
Kafka消费者
  1. import time
  3. from confluent_kafka import Consumer
  4. from confluent_kafka import KafkaException, KafkaError
  6. running = True
  8. def msg_process(msg):
  9.     value = msg.value()
  10.     if value:
  11.         value = value.decode('utf-8') # 假设消息可采用 utf-8解码
  12.         
  13.     return {
  14.         'topic': msg.topic(),
  15.         'partition': msg.partition(),
  16.         'offset': msg.offset(),
  17.         'value': value
  18.     }
  19.       
  20. def consume_loop(consumer, topics):
  21.     global running
  22.     try:
  23.         consumer.subscribe(topics) # 订阅主题
  24.         while running:
  25.             msg = consumer.poll(timeout=10.0)
  26.             if msg is None:
  27.                 time.sleep(0.1)
  28.                 continue
  30.             if msg.error():
  31.                 if msg.error().code() == KafkaError._PARTITION_EOF:
  32.                     # End of partition event
  33.                     print('%% %s [%d] reached end at offset %d\n' %
  34.                                      (msg.topic(), msg.partition(), msg.offset()))
  35.                 elif msg.error():
  36.                     raise KafkaException(msg.error())
  37.             else:
  38.                 res = msg_process(msg)
  39.                 try:
  40.                     result = '{' + '"topic": "{topic}", "partition": {partition}, "offset": {offset}, "value": {value}'.format(**res) + '}\n'
  41.                 except Exception:
  42.                     result = '{' + '"topic": "{topic}", "partition": {partition}, "offset": {offset}, "value": "{value}"'.format(**res) + '}\n'
  43.                 print(result)
  45.     finally:
  46.         # 关闭消费者以提交最后的偏移量
  47.         consumer.close()
  49. if __name__ == '__main__':
  50.     topic_name = 'FREE_TOPIC_FOR_TEST_1'
  52.     # 初始化消费者
  53.     conf = {'bootstrap.servers': '100.81.xxx.xx:9092,100.81.xxx.xx:9092',
  54.             'group.id': 'custom_consumer',
  55.             'enable.auto.commit': 'true',
  56.             'auto.offset.reset': 'smallest',
  57.             }
  59.     consumer = Consumer(conf)
  60.     consume_loop(consumer, [topic_name]) # 可以指定多个主题
复制代码
说明：
初始化消费者配置字典说明
  1. conf = {'bootstrap.servers': 'host1:9092,host2:9092',
  2.         'group.id': 'foo',
  3.         'enable.auto.commit': 'false',
  4.         'auto.offset.reset': 'smallest'}
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说明：

  • group.id  属性是必需的，设置当前消费者归属的消费组，可以是事先不存在的消费组。
  • auto.offset.reset  属性指定针对当前消费组，在分区没有提交偏移量或提交偏移量无效（可能是由于日志截断）的情况下，消费者应该从哪个偏移量开始读取。可选值：
  • 'smallest'  如果针对当前消费组，分区未提交offset，则从头开始消费，否则从已提交的offset 开始消费(即读取上次提交offset之后生产的数据)。
  • 'largest'   如果针对当前消费组，分区未提交offset，则读取新生产的数据(在启动该消费者之后才生产的数据)，不会读取之前的数据，否则从已提交的offset 开始消费，同smallest
  • 'earliest'   同 'smallest'
  • 'latest'   同 'largest'
​        kafka-0.10.1.X 版本之前：auto.offset.reset 的值为smallest和largest (offest保存在zk中)
​        kafka-0.10.1.X版本之后：auto.offset.reset 的值更改为 earliest, latest (offest保存在kafka的一个特殊的topic名为:__consumer_offsets里面)

  • enable.auto.commit  设置是否允许自动提交偏移量，默认为'true'，即允许。
一个典型的Kafka消费者应用程序以循环消费为中心，该循环重复调用poll方法来逐条检索消费者在后台高效预取的记录。例中poll超时被硬编码为1秒。如果在此期间没有收到任何记录，则Consumer.poll()将返回一个空记录集。
注意，在使用完Consumer之后，应该始终调用Consumer.close()，以确保活动套接字处于关闭状态，并清理内部状态。此外，还将立即触发组再均衡(group rebalance)，以确保消费者拥有的任何分区都被重新分配给组中的另一个成员。如果未正确关闭，broker将仅在会话超时到期后才触发再均衡。
同步提交

手动提交偏移量的最简单、最可靠的方法是为Consumer.commit()调用设置asynchronous参数，与此同时设置构建消费者对象参数配置'enable.auto.commit'为'false'。
  1. MIN_COMMIT_COUNT = 10
  3. def consume_loop(consumer, topics):
  4.     try:
  5.         consumer.subscribe(topics)
  7.         msg_count = 0
  8.         while running:
  9.             msg = consumer.poll(timeout=1.0)
  10.             if msg is None: continue
  12.             if msg.error():
  13.                 if msg.error().code() == KafkaError._PARTITION_EOF:
  14.                     # End of partition event
  15.                     print('%% %s [%d] reached end at offset %d\n' %
  16.                                      (msg.topic(), msg.partition(), msg.offset()))
  17.                 elif msg.error():
  18.                     raise KafkaException(msg.error())
  19.             else:
  20.                 msg_process(msg)
  21.                 msg_count += 1
  22.                 if msg_count % MIN_COMMIT_COUNT == 0:
  23.                     consumer.commit(asynchronous=False)
  24.     finally:
  25.         # 关闭消费者以提交最后的偏移量
  26.         consumer.close()
复制代码
在本例中，每消费MIN_COMMIT_COUNT 消息都会触发一次同步提交。asynchronous标志控制此调用是否为异步调用，默认为False，即同步 。您还可以在超时到期时触发提交，以确保定期更新提交的位置。
消息投递保证

在前面的示例中，由于提交在消息处理之后，所以获得了“至少一次(at least once)”投递。然而，通过更改提交偏移和处理消息的顺序，可获得“最多一次(at most once)”投递，但必须小心提交失败。
说明：

  • 最多一次(at most once)：消息可能丢失也可能被处理，但最多只会处理一次。因为当提交offset后，处理消息过程中出错导致消息处理失败，或者消费者down掉，导致消息不被处理。
  • 至少一次(at least once)：消息不会丢失，但可能被处理多次。先获取消息，然后处理消息，最后提交offset，提交offset时，可能会因为网络超时，消费者down掉等，导致提交偏移量失败的情况，所以，会导致重复消费消息的情况，进而导致多次处理消息。
  1. def consume_loop(consumer, topics):
  2.     try:
  3.         consumer.subscribe(topics)
  5.         while running:
  6.             msg = consumer.poll(timeout=1.0)
  7.             if msg is None: continue
  9.             if msg.error():
  10.                 if msg.error().code() == KafkaError._PARTITION_EOF:
  11.                     # End of partition event
  12.                     print('%% %s [%d] reached end at offset %d\n' %
  13.                                      (msg.topic(), msg.partition(), msg.offset()))
  14.                 elif msg.error():
  15.                     raise KafkaException(msg.error())
  16.             else:
  17.                 consumer.commit(asynchronous=False)
  18.                 msg_process(msg)
  20.     finally:
  21.         # 关闭消费者以提交最后的偏移量
  22.         consumer.close()
复制代码
简单起见，在本例中，在处理消息之前使用Consumer.commit()。在实践中，对每条消息都进行提交会产生大量开销。更好的方法是收集一批消息，执行同步提交，然后只有在提交成功的情况下才处理消息。
异步提交
  1. def consume_loop(consumer, topics):
  2.     try:
  3.         consumer.subscribe(topics)
  5.         msg_count = 0
  6.         while running:
  7.             msg = consumer.poll(timeout=1.0)
  8.             if msg is None: continue
  10.             if msg.error():
  11.                 if msg.error().code() == KafkaError._PARTITION_EOF:
  12.                     # End of partition event
  13.                     print('%% %s [%d] reached end at offset %d\n' %
  14.                                      (msg.topic(), msg.partition(), msg.offset()))
  15.                 elif msg.error():
  16.                     raise KafkaException(msg.error())
  17.             else:
  18.                 msg_process(msg)
  19.                 msg_count += 1
  20.                 if msg_count % MIN_COMMIT_COUNT == 0:
  21.                     consumer.commit(asynchronous=True)
  22.     finally:
  23.         consumer.close()
复制代码
本例在前面示例的基础上，将commit() 的asynchronous 参数改成True，消费者将使用异步提交发送请求并立即返回
API提供了一个callback，当提交成功或失败时会调用该callback。 commit callback回调可以是任何可调用的，并且可以作为配置参数传递给消费者构造函数。
  1. from confluent_kafka import Consumer
  3. def commit_completed(err, partitions):
  4.     if err:
  5.         print(str(err))
  6.     else:
  7.         print("Committed partition offsets: " + str(partitions))
  9. conf = {'bootstrap.servers': "host1:9092,host2:9092",
  10.         'group.id': "foo",
  11.         'auto.offset.reset': 'smallest',
  12.         'on_commit': commit_completed}
  14. consumer = Consumer(conf)
复制代码
参考连接

https://docs.confluent.io/kafka-clients/python/current/overview.html#initialization
https://docs.confluent.io/platform/current/clients/confluent-kafka-python/html/index.html

来源:https://www.cnblogs.com/shouke/p/17814004.html
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发表于 2023-11-7 01:30:02

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