一、概述
今天来聊一聊我们使用 Kafka 的时候，怎样能保证不丢失消息呢的话题。首先我们看一下 Kafka 的架构图：
二、异步发送
Producer 异步发送是丢失消息比较多的场景，Kafka 异步发送的代码如下：
ProducerRecord<byte[],byte[]> record = new ProducerRecord<byte[],byte[]>("the-topic", key, value);
RecordMetadata metadata = producer.send(record).get();
Producer 发送消息后，不用等待发送结果，就可以继续执行后面的逻辑。如果发送失败，就会丢失消息。
Kafka 提供了回调方法，可以同步等待发送结果，这样降低了发送效率，但可以对发送失败的场景进行处理，比如重新发送。
ProducerRecord<byte[],byte[]> record = new ProducerRecord<byte[],byte[]>("the-topic", key, value);
producer.send(record,
(Callback) (metadata, e) -> {
if(e != null) {
e.printStackTrace();
} else {
System.out.println("The offset of the record we just sent is: " + metadata.offset());
}
});
三、配置 acks=0
从文章开头的架构图中可以看到，Broker Leader 节点收到消息后，会同步给 Follower 节点。
在 Producer 端有一个 acks 配置，说明如下 ：
- acks=0：Producer 发送消息后不等待 Broker 的响应；
- acks=1：Producer 发送消息后，Leader 节点写入消息成功后给 Producer 发送响应；
- acks=all/-1：Producer 发送消息后，需要 ISR 列表中所有 Broker 节点都写入消息成功才会给 Producer
发送响应。
注意：acks=all/-1 是最高安全级别，可以配合 min.insync.replicas 参数使用，当 acks=all/-1 时，min.insync.replicas 表示 ISR 列表中最小写入消息成功的副本数。
如下图，cks=all/-1，当 min.insync.replicas=2 时，
如果 ISR 列表中有【Broker0、Broker1】，即使 Broker2 写入消息失败，也会给 Producer 返回成功。
如果 ISR 列表中只有【Broker0】，则无论如何都不会给 Producer 返回成功。
如果 ISR 列表中有【Broker0、Broker1、Broker2】，则 3 个 Broker 都写成功才会给 Producer 返回成功。
四、 发送端重试
如果配置 retries=0，Producer 发送消息失败后是不会进行重试的，要保证消息不丢失，可以增加 retries 的配置值，避免因为网络抖动而造成的发送失败。
五、Follower 落后太多
Kafka Broker 有一个参数：unclean.leader.election.enable，这个参数值说明如下：
true：允许 ISR 列表之外的节点参与竞选 Leader；
false：不允许 ISR 列表之外的节点参与竞选 Leader。
如果设置为 true，也是会丢失消息的，看下图：
如果 Leader 和 Follower1 都挂了，这时就要考虑是否让 Follower2 参加竞选，把 unclean.leader.election.enable 参数值设置为 true，则 Follower2 也可以竞选 Leader，并且作为唯一存活节点成功竞选为 Leader，但是它并没有同步到偏移量为 3、4、5 的消息，
而之前的 Leader 上线后，成为了 Follower，因为 Follower 的 LEO（Log End Offset）不能大于 Leader，所以之前偏移量为 3、4、5 的消息就被丢弃了。如下图：
所以，要保证消息不丢失，unclean.leader.election.enable 这个参数值要设置为 false。
六、Broker 宕机
为了提升性能，Kafka 使用 Page Cache，先将消息写入 Page Cache，采用了异步刷盘机制去把消息保存到磁盘。如果刷盘之前，Broker Leader 节点宕机了，并且没有 Follower 节点可以切换成 Leader，则 Leader 重启后这部分未刷盘的消息就会丢失。
这种场景下多设置副本数是一个好的选择，通常的做法是设置 replication.factor >= 3，这样每个 Partition 就会有 3 个以上 Broker 副本来保存消息，同时宕机的概率很低。
同时可以配合场景二中的参数 min.insync.replicas > 1（不建议使用默认值 1），表示消息至少要被成功写入到 2 个 Broker 副本才算是发送成功。
注意：参数配置要保证 replication.factor > min.insync.replicas，通常设置成 replication.factor = min.insync.replicas + 1。如果这 2 个参数设置成相等，则只要有一个 Broker 节点宕机，Broker 就无法给 Producer 返回发送成功，系统可用性降低。
七、并发消费
如果消费端采用多线程并发消费，很容易因为并发更新 Offset 导致消费失败。看下图：
线程 1 拉取 3 条消息把 Offset 更新成 3，线程 2 把 Offset 更新成 6，线程 3 把 Offset 更新成 9。这时如果线程 2 消费失败了，想要重新消费，但是 Offset 已经更新到了 9，不能拉取到 Offset 9 以前的消息了。
所以，消费者并发消费很可能会造成消息丢失，如果对消息丢失很敏感，最好使用单线程来进行消费。
如果采用多线程，可以把 enable.auto.commit 设置为 false，这样相当于每次消费完后手动更新 Offset。不过这又会带来重复消费问题，比如上面的例子，如果线程 2 消费失败了，则手动把 Offset 更新成 3，线程 3 消费成功后，再次拉取，还会拉取到 6、7、8 这三条数据。因此消费端需要做好幂等处理。
