Zookeeper和Kafka全面解析

一、Zookeeper

1. Zookeeper的简介

Zookeeper是一个分布式的、开源的分布式应用程序协调服务，提供了一个简单的分布式系统的状态和配置维护实用程序。

2. Zookeeper的架构

Zookeeper的架构由两部分组成：服务器端和客户端，其中服务器端包括Leader和Follower两种节点，客户端主要负责与服务器端通信。

3. Zookeeper的使用场景

Zookeeper的主要应用场景包括：

① 分布式锁：为分布式应用程序提供锁的管理；

② 分布式协调：为分布式应用程序提供协调服务；

③ 配置管理：为分布式应用程序提供全局的配置管理；

④ 分布式队列：为分布式应用程序提供队列服务。

二、Kafka

1. Kafka的简介

Kafka是一个分布式的流处理平台，它能够处理流数据，为数据提供存储和实时推送服务。

2. Kafka的架构

Kafka的架构由三部分组成：生产者、消费者和代理，其中代理又分为多个节点组成的集群。

3. Kafka的使用场景

Kafka的主要应用场景包括：

① 日志存储：将应用程序的日志存储在Kafka中；

② 流处理：将实时产生的数据进行持久化存储和实时分析处理；

③ 消息传输：作为消息传输的中间件，进行消息的可靠传输。

三、Zookeeper与Kafka的集成

1. Zookeeper在Kafka中的作用

Kafka通过Zookeeper进行元数据的管理与维护，包括Broker的状态、Topic与分区的状态等。

2. Kafka在Zookeeper中的存储结构

Kafka的存储结构主要包括：

① /brokers：存储Broker的元数据信息；

② /controller：存储Controller的元数据信息；

③ /admin：存储Admin的元数据信息；

④ /config：存储Kafka的配置信息；

⑤ /consumers：存储Consumer的元数据信息。

3. Zookeeper与Kafka的代码示例

Kafka的生产者代码示例

from kafka import KafkaProducer

producer = KafkaProducer(bootstrap_servers=['localhost:9092'])

for i in range(10):
    producer.send('test-topic', key=b'key', value=b'value')

producer.close()

Kafka的消费者代码示例

from kafka import KafkaConsumer

consumer = KafkaConsumer('test-topic', bootstrap_servers=['localhost:9092'])

for message in consumer:
    print(message)

consumer.close()

Zookeeper的客户端代码示例

from kazoo.client import KazooClient

zk = KazooClient(hosts='127.0.0.1:2181')
zk.start()

if not zk.exists('/test'):
    zk.create('/test')

zk.set('/test', b'value')

zk.stop()

Zookeeper的服务端代码示例

from kazoo.server import KazooServer

class MyKazooServer(KazooServer):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)

# 启动服务端
server = MyKazooServer()
server.start()

# 停止服务端
server.stop()