【C/C++】从零开始掌握Kafka

jinchanchanwaji

一、Kafka 基础知识理解（理论） 1. 核心组件与架构 2. 重点概念解析 Partition：分片，支持水平扩展（每个 partition 是一个有序日志）。 副本机制（Replication）：每个 Partition 有一个 leader + N 个 follower，保证高可用。 消费者组（Consumer Group）：Kafka 实现广播和负载均衡消费的机制。 offset 管理： 自动提交（enable.auto.commit） 手动提交（commitSync / commitAsync） Kafka 默认 offset 存在 __consumer_offsets topic 中。 二、Kafka 面试重点知识梳理 三、C++ 使用 Kafka 的实践（librdkafka） 1. librdkafka 简介 官方提供的高性能 C/C++ Kafka 客户端库。 GitHub 地址：https://github.com/edenhill/librdkafka 支持： 高吞吐的生产与消费 offset 提交 topic/partition 管理 幂等发送、压缩、批处理 2. 安装 librdkafka <p># Ubuntu</p><p>sudo apt-get install librdkafka-dev</p><p></p><p># Or from source</p><p>git clone https://github.com/edenhill/librdkafka.git</p><p>cd librdkafka</p><p>./configure</p><p>make</p><p>sudo make install</p> 四、实战：高吞吐生产者与消费者 此处只是简单介绍，完整工程见kafka简单工程 1. 生产者示例（Producer.cpp） <p>#include <librdkafka/rdkafkacpp.h></p><p>#include <iostream></p><p>#include <csignal></p><p>#include <memory></p><p></p><p>class ExampleEventCb : public RdKafka::EventCb {</p><p>  void event_cb(RdKafka::Event &event) override {</p><p>    if (event.type() == RdKafka::Event::EVENT_ERROR) {</p><p>      std::cerr << "Kafka Error: " << event.str() << std::endl;</p><p>    }</p><p>  }</p><p>};</p><p></p><p>int main() {</p><p>  std::string brokers = "kafka:9092";</p><p>  std::string topic_str = "test_topic";</p><p>  std::string errstr;</p><p></p><p>  // 配置</p><p>  ExampleEventCb event_cb;</p><p>  std::unique_ptr<RdKafka::Conf> conf(RdKafka::Conf::create(RdKafka::Conf::CONF_GLOBAL));</p><p>  conf->set("bootstrap.servers", brokers, errstr);</p><p>  conf->set("event_cb", &event_cb, errstr);</p><p></p><p>  // 创建 producer</p><p>  std::unique_ptr<RdKafka::Producer> producer(RdKafka::Producer::create(conf.get(), errstr));</p><p>  if (!producer) {</p><p>    std::cerr << "Failed to create producer: " << errstr << std::endl;</p><p>    return 1;</p><p>  }</p><p></p><p>  // 创建 Topic</p><p>  std::unique_ptr<RdKafka::Topic> topic(RdKafka::Topic::create(producer.get(), topic_str, nullptr, errstr));</p><p>  if (!topic) {</p><p>    std::cerr << "Failed to create topic: " << errstr << std::endl;</p><p>    return 1;</p><p>  }</p><p></p><p>  std::string message = "Hello from C++ Kafka Producer!";</p><p>  RdKafka::ErrorCode resp = producer->produce(</p><p>    topic.get(),                            // topic ptr</p><p>    RdKafka::Topic::PARTITION_UA,           // partition</p><p>    RdKafka::Producer::RK_MSG_COPY,         // message flags</p><p>    const_cast<char *>(message.c_str()),    // payload</p><p>    message.size(),                         // payload size</p><p>    nullptr,                                // optional key</p><p>    nullptr);                               // opaque</p><p></p><p>  if (resp != RdKafka::ERR_NO_ERROR) {</p><p>    std::cerr << "Produce failed: " << RdKafka::err2str(resp) << std::endl;</p><p>  } else {</p><p>    std::cout << "Message sent successfully\n";</p><p>  }</p><p></p><p>  producer->flush(3000);</p><p>  return 0;</p><p>}</p><p></p><p></p><p>}</p> 2. 消费者示例（Consumer.cpp） <p>#include <librdkafka/rdkafkacpp.h></p><p>#include <iostream></p><p>#include <csignal></p><p>#include <memory></p><p></p><p>bool running = true;</p><p></p><p>void signal_handler(int) {</p><p>  running = false;</p><p>}</p><p></p><p>class ExampleEventCb : public RdKafka::EventCb {</p><p>  void event_cb(RdKafka::Event &event) override {</p><p>    if (event.type() == RdKafka::Event::EVENT_ERROR) {</p><p>      std::cerr << "Kafka Error: " << event.str() << std::endl;</p><p>    }</p><p>  }</p><p>};</p><p></p><p>int main() {</p><p>  signal(SIGINT, signal_handler);</p><p></p><p>  std::string brokers = "kafka:9092";</p><p>  std::string topic = "test_topic";</p><p>  std::string group_id = "cpp_consumer_group";</p><p></p><p>  std::string errstr;</p><p>  ExampleEventCb event_cb;</p><p></p><p>  auto conf = RdKafka::Conf::create(RdKafka::Conf::CONF_GLOBAL);</p><p>  conf->set("bootstrap.servers", brokers, errstr);</p><p>  conf->set("group.id", group_id, errstr);</p><p>  conf->set("auto.offset.reset", "earliest", errstr);</p><p>  conf->set("event_cb", &event_cb, errstr);</p><p></p><p>  auto consumer = RdKafka::KafkaConsumer::create(conf, errstr);</p><p>  if (!consumer) {</p><p>    std::cerr << "Failed to create consumer: " << errstr << std::endl;</p><p>    return 1;</p><p>  }</p><p></p><p>  consumer->subscribe({topic});</p><p>  std::cout << "Consuming messages from topic " << topic << std::endl;</p><p></p><p>  while (running) {</p><p>    auto msg = consumer->consume(1000);</p><p>    if (msg->err() == RdKafka::ERR_NO_ERROR) {</p><p>      std::string message(reinterpret_cast<const char*>(msg->payload()), msg->len());</p><p><span style="white-space:pre">                </span>std::cout << "Received message: " << message << std::endl;</p><p>    }</p><p>    }</p><p>    delete msg;</p><p>  }</p><p></p><p>  consumer->close();</p><p>  delete consumer;</p><p>  return 0;</p><p>}</p> 五、Kafka 开发相关 C++ 能力 熟练使用 RAII、智能指针、异常处理 理解线程安全、异步模型（poll, callback） 能够结合 JSON/XML 配置 Kafka 客户端 编写模块化、高性能的消息收发组件 构建系统：CMake 日志：spdlog 或 glog 单元测试：gtest