如何系列 如何确保 Kafka 消息的顺序性

为了确保 Kafka 消息的顺序性，我们需要考虑几个重要方面。以下是详细的说明：

单分区内消息有序性

Kafka 保证同一分区内的消息是有序的。生产者发送到同一分区的消息会按发送的顺序存储，消费者从同一分区读取消息时也会按存储的顺序读取。因此，只要所有相关消息都发送到同一分区，就能保证消息的顺序性。

分区键（Partition Key）

在发送消息时，可以指定一个分区键。Kafka 使用分区键来确定消息应该发送到哪个分区。通过对相关消息使用相同的分区键，确保这些消息会发送到同一个分区，从而保证它们的顺序性。

生产者配置

Kafka 1.x 版本之前

在 Kafka 1.x 版本之前，保证单分区内消息有序的条件如下：

• max.in.flight.requests.per.connection=1：这意味着在接收服务器确认之前，生产者只能发送一个未确认的请求，从而确保消息顺序。

Kafka 1.x 及以后版本

在 Kafka 1.x 及以后版本，保证单分区内消息有序的条件如下：

• 开启幂等性（enable.idempotence=true）
  • max.in.flight.requests.per.connection ≤ 5：Kafka 服务端会缓存生产者发来的最近 5 个请求的元数据，从而确保这些请求的数据有序。
• 未开启幂等性
  • max.in.flight.requests.per.connection=1：与 Kafka 1.x 之前的版本类似，这也确保消息顺序。

此外，设置 acks 为 “all” 可以确保所有副本都确认接收到消息，从而提供更强的一致性保证。

消费者配置

消费者从同一分区读取消息是按顺序读取的。使用自动提交（enable.auto.commit）或手动提交偏移量，确保消息处理的顺序性和一致性。

幂等消息

在 Kafka 中，生产者默认不是幂等性的，但可以通过配置使其成为幂等性生产者。这在 Kafka 0.11.0.0 版本中引入，设置幂等性的方法如下：

javaCopy codeProperties props = new Properties();
props.put("enable.idempotence", "true");

启用幂等性后，生产者自动升级为幂等性生产者，Kafka 自动处理消息的重复去重。

局部幂等

幂等性仅在单分区和单会话中有效。也就是说，它只能保证单个主题的单个分区上不出现重复消息，并且仅在生产者进程的一次运行期间有效。

全局幂等

为了实现全局幂等性，需要结合业务逻辑和外部存储（如数据库）来确保跨会话和跨分区的消息幂等性。这需要在应用层进行额外的处理，如消息去重逻辑。

示例代码

以下是一个配置示例，展示了如何在生产者中设置这些参数以确保消息顺序性：

javaCopy codeProperties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("acks", "all");
props.put("enable.idempotence", "true");
props.put("max.in.flight.requests.per.connection", "5");KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);String topic = "your_topic";
String key = "your_partition_key";
String value = "your_message";ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(topic, key, value);
producer.send(record);producer.close();

通过以上配置和代码，Kafka 可以确保消息在同一分区内的顺序性。