搭建大型分布式服务（四十）SpringBoot 整合多个kafka数据源-支持生产者

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前言
- - 一、本文要点
  - 二、开发环境
  - 三、原项目
  - 四、修改项目
  - 五、测试一下
  - 五、小结

前言

本插件稳定运行上百个kafka项目，每天处理上亿级的数据的精简小插件，快速上手。

<dependency>
    <groupId>io.github.vipjoey</groupId>
    <artifactId>multi-kafka-starter</artifactId>
    <version>最新版本号</version>
</dependency>

例如下面这样简单的配置就完成SpringBoot和kafka的整合，我们只需要关心com.mmc.multi.kafka.starter.OneProcessor和com.mmc.multi.kafka.starter.TwoProcessor 这两个Service的代码开发。

## topic1的kafka配置
spring.kafka.one.enabled=true
spring.kafka.one.consumer.bootstrapServers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.one.topic=mmc-topic-one
spring.kafka.one.group-id=group-consumer-one
spring.kafka.one.processor=com.mmc.multi.kafka.starter.OneProcessor // 业务处理类名称
spring.kafka.one.consumer.auto-offset-reset=latest
spring.kafka.one.consumer.max-poll-records=10
spring.kafka.one.consumer.value-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
spring.kafka.one.consumer.key-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer

## topic2的kafka配置
spring.kafka.two.enabled=true
spring.kafka.two.consumer.bootstrapServers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.two.topic=mmc-topic-two
spring.kafka.two.group-id=group-consumer-two
spring.kafka.two.processor=com.mmc.multi.kafka.starter.TwoProcessor // 业务处理类名称
spring.kafka.two.consumer.auto-offset-reset=latest
spring.kafka.two.consumer.max-poll-records=10
spring.kafka.two.consumer.value-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
spring.kafka.two.consumer.key-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer

## pb 消息消费者
spring.kafka.pb.enabled=true
spring.kafka.pb.consumer.bootstrapServers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.pb.topic=mmc-topic-pb
spring.kafka.pb.group-id=group-consumer-pb
spring.kafka.pb.processor=pbProcessor
spring.kafka.pb.consumer.auto-offset-reset=latest
spring.kafka.pb.consumer.max-poll-records=10
spring.kafka.pb.consumer.key-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
spring.kafka.pb.consumer.value-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.ByteArrayDeserializer

## kafka消息生产者
spring.kafka.four.enabled=true
spring.kafka.four.producer.name=fourKafkaSender
spring.kafka.four.producer.bootstrap-servers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.four.producer.key-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
spring.kafka.four.producer.value-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer

国籍惯例，先上源码：Github源码

一、本文要点

本文将介绍通过封装一个starter，来实现多kafka数据源的配置，通过通过源码，可以学习以下特性。系列文章完整目录

SpringBoot 整合多个kafka数据源
SpringBoot 批量消费kafka消息
SpringBoot 优雅地启动或停止消费kafka
SpringBoot kafka本地单元测试（免集群）
SpringBoot 利用map注入多份配置
SpringBoot BeanPostProcessor 后置处理器使用方式
SpringBoot 将自定义类注册到IOC容器
SpringBoot 注入bean到自定义类成员变量
Springboot 取消限定符
SpringBoot 支持消费protobuf类型的kafka消息
SpringBoot Aware设计模式
SpringBoot 获取kafka消息中的topic、offset、partition、header等参数
SpringBoot 使用任意生产者发送kafka消息
SpringBoot 配置任意数量的kafka生产者

二、开发环境

jdk 1.8
maven 3.6.2
springboot 2.4.3
kafka-client 2.6.6
idea 2020

三、原项目

1、接前文，我们基本完成了kafka consumer常用的特性开发，有小伙伴问，我们该如何配置多个数据源生产者，想consumer一样简单，发送kafka消息呢？


## 1.配置
spring.kafka.four.enabled=true
spring.kafka.four.producer.name=fourKafkaSender
spring.kafka.four.producer.bootstrap-servers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.four.producer.key-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
spring.kafka.four.producer.value-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer

## 2.引用
@Resource(name = "fourKafkaSender")
private MmcKafkaMultiSender mmcKafkaMultiSender;

## 3.使用
mmcKafkaMultiSender.sendStringMessage(topicOne, "aaa", json);

答案是可以的、但我们要升级和优化一下。

四、修改项目

1、修改内部类MmcKafkaProperties类，增加生产者相关的配置。

    @EqualsAndHashCode(callSuper = true)
    @Data
    public static class Producer extends KafkaProperties.Producer {

        /**
         * 是否启用.
         */
        private boolean enabled = true;
        /**
         * 生产者名称，如果有设置则会覆盖默认的xxxKakfkaSender名称.
         */
        private String name;
    }
        /**
         * 生产者.
         */
        private final Producer producer = new Producer();
        /**
         * Create an initial map of producer properties from the state of this instance.
         * <p>
         * This allows you to add additional properties, if necessary, and override the
         * default kafkaProducerFactory bean.
         *
         * @return the producer properties initialized with the customizations defined on this
         *         instance
         */
        Map<String, Object> buildProducerProperties() {
            return new HashMap<>(this.producer.buildProperties());
        }

2、新增MmcKafkaSender接口，作为发送Kafka消息的唯一约束。

public interface MmcKafkaSender {

    /**
     * 发送kafka消息.
     *
     * @param topic        topic名称
     * @param partitionKey 消息分区键
     * @param message      具体消息
     */
    void sendStringMessage(String topic, String partitionKey, String message);


    /**
     * 发送kafka消息.
     *
     * @param topic        topic名称
     * @param partitionKey 消息分区键
     * @param message      具体消息
     */
    void sendProtobufMessage(String topic, String partitionKey, byte[] message);
}

3、新增MmcKafkaOutputContainer容器类，用于存储所有生产者，方便统一管理；

@Getter
@Slf4j
public class MmcKafkaOutputContainer {

    /**
     * 存放所有生产者.
     */
    private final Map<String, MmcKafkaSender> outputs;

    /**
     * 构造函数.
     */
    public MmcKafkaOutputContainer(Map<String, MmcKafkaSender> outputs) {
        this.outputs = outputs;
    }

}

4、新增MmcKafkaSingleSender实现类，用于真实发送Kafka消息；

public class MmcKafkaSingleSender implements MmcKafkaSender {

    private final KafkaTemplate<String, Object> template;


    public MmcKafkaSingleSender(KafkaTemplate<String, Object> template) {
        this.template = template;
    }

    @Override
    public void sendStringMessage(String topic, String partitionKey, String message) {

        template.send(topic, partitionKey, message);
    }


    @Override
    public void sendProtobufMessage(String topic, String partitionKey, byte[] message) {

        template.send(topic, partitionKey, message);

    }

}

5、修改MmcMultiProducerAutoConfiguration配置类，遍历所有配置，组装并生成MmcKafkaSingleSender，并注册到IOC容器；


@Slf4j
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(MmcMultiKafkaProperties.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.kafka", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class MmcMultiProducerAutoConfiguration implements BeanFactoryAware {

    private DefaultListableBeanFactory beanDefinitionRegistry;

    @Resource
    private MmcMultiKafkaProperties mmcMultiKafkaProperties;


    @Bean
    public MmcKafkaOutputContainer mmcKafkaOutputContainer() {

        // 初始化一个存储所有生产者的哈希映射
        Map<String, MmcKafkaSender> outputs = new HashMap<>();

        // 获取所有的Kafka配置信息
        Map<String, MmcMultiKafkaProperties.MmcKafkaProperties> kafkas = mmcMultiKafkaProperties.getKafka();

        // 逐个遍历，并生成producer
        for (Map.Entry<String, MmcMultiKafkaProperties.MmcKafkaProperties> entry : kafkas.entrySet()) {

            // 唯一生产者名称
            String name = entry.getKey();

            // 生产者配置
            MmcMultiKafkaProperties.MmcKafkaProperties properties = entry.getValue();

            // 是否开启
            if (properties.isEnabled()
                    && properties.getProducer().isEnabled()
                    && CommonUtil.isNotEmpty(properties.getProducer().getBootstrapServers())) {

                // bean名称
                String beanName = Optional.ofNullable(properties.getProducer().getName())
                        .orElse(name + "KafkaSender");

                KafkaTemplate<String, Object> template = mmcdKafkaTemplate(properties);

                // 创建实例
                MmcKafkaSender sender = new MmcKafkaSingleSender(template);
                outputs.put(beanName, sender);

                // 注册到IOC
                beanDefinitionRegistry.registerSingleton(beanName, sender);
            }

        }

        return new MmcKafkaOutputContainer(outputs);
    }

    private KafkaTemplate<String, Object> mmcdKafkaTemplate(MmcMultiKafkaProperties.MmcKafkaProperties producer) {

        return new KafkaTemplate<>(baseKafkaProducerFactory(producer));

    }

    private ProducerFactory<String, Object> baseKafkaProducerFactory(MmcMultiKafkaProperties.MmcKafkaProperties producer) {
        return new DefaultKafkaProducerFactory<>(producer.buildProducerProperties());
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        this.beanDefinitionRegistry = (DefaultListableBeanFactory) beanFactory;
    }
}

五、测试一下

1、引入kafka测试需要的jar。参考文章：kafka单元测试

        <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-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>com.google.protobuf</groupId>
            <artifactId>protobuf-java</artifactId>
            <version>3.18.0</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>com.google.protobuf</groupId>
            <artifactId>protobuf-java-util</artifactId>
            <version>3.18.0</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

2、消费者配置保持不变，增加生产者配置。

## json消息消费者
spring.kafka.one.enabled=true
spring.kafka.one.consumer.bootstrapServers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.one.topic=mmc-topic-one
spring.kafka.one.group-id=group-consumer-one
spring.kafka.one.processor=oneProcessor
spring.kafka.one.duplicate=false
spring.kafka.one.snakeCase=false
spring.kafka.one.consumer.auto-offset-reset=latest
spring.kafka.one.consumer.max-poll-records=10
spring.kafka.one.consumer.value-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
spring.kafka.one.consumer.key-deserializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
spring.kafka.one.container.threshold=2
spring.kafka.one.container.rate=1000
spring.kafka.one.container.parallelism=8

## json消息生产者
spring.kafka.four.enabled=true
spring.kafka.four.producer.name=fourKafkaSender
spring.kafka.four.producer.bootstrap-servers=${spring.embedded.kafka.brokers}
spring.kafka.four.producer.key-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer
spring.kafka.four.producer.value-serializer=org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer

3、编写测试类。

@Slf4j
@ActiveProfiles("dev")
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@SpringBootTest(classes = {MmcMultiProducerAutoConfiguration.class, MmcMultiConsumerAutoConfiguration.class,
        DemoService.class, OneProcessor.class})
@TestPropertySource(value = "classpath:application-string.properties")
@DirtiesContext
@EmbeddedKafka(partitions = 1, brokerProperties = {"listeners=PLAINTEXT://localhost:9092", "port=9092"},
        topics = {"${spring.kafka.one.topic}"})
class KafkaStringMessageTest {


    @Value("${spring.kafka.one.topic}")
    private String topicOne;

    @Value("${spring.kafka.two.topic}")
    private String topicTwo;

    @Resource(name = "fourKafkaSender")
    private MmcKafkaSingleSender mmcKafkaSingleSender;


    @Test
    void testDealMessage() throws Exception {

        Thread.sleep(2 * 1000);

        // 模拟生产数据
        produceMessage();

        Thread.sleep(10 * 1000);
    }

    void produceMessage() {


        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            DemoMsg msg = new DemoMsg();
            msg.setRoutekey("routekey" + i);
            msg.setName("name" + i);
            msg.setTimestamp(System.currentTimeMillis());

            String json = JsonUtil.toJsonStr(msg);

            mmcKafkaSingleSender.sendStringMessage(topicOne, "aaa", json);


        }
    }
}

5、运行一下，测试通过，可以看到能正常发送消息和消费。
在这里插入图片描述

五、小结

将本项目代码构建成starter，就可以大大提升我们开发效率，我们只需要关心业务代码的开发，github项目源码：轻触这里。如果对你有用可以打个星星哦。下一篇，升级本starter，在kafka单分区下实现十万级消费处理速度。

《搭建大型分布式服务（三十六）SpringBoot 零代码方式整合多个kafka数据源》
《搭建大型分布式服务（三十七）SpringBoot 整合多个kafka数据源-取消限定符》
《搭建大型分布式服务（三十八）SpringBoot 整合多个kafka数据源-支持protobuf》
《搭建大型分布式服务（三十九）SpringBoot 整合多个kafka数据源-支持Aware模式》
搭建大型分布式服务（四十）SpringBoot 整合多个kafka数据源-支持生产者
搭建大型分布式服务（四十一）SpringBoot 整合多个kafka数据源-支持亿级消息生产者

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