SparkStreaming操作Kafka


Kafka為一個分布式的消息隊列,spark流操作kafka有兩種方式:

一種是利用接收器(receiver)和kafaka的高層API實現。

一種是不利用接收器,直接用kafka底層的API來實現(spark1.3以后引入)。 

 

Receiver方式

基於Receiver方式實現會利用Kakfa的高層消費API,和所有的其他Receivers一樣,接受到的數據會保存到excutors中,然后由spark Streaming 來啟動Job進行處理這些數據。

在默認的配置下,這種方式在失敗的情況下,會丟失數據,如果要保證零數據丟失,需要啟用WAL(Write Ahead Logs)。它同步將接受到數據保存到分布式文件系統上比如HDFS。 所以數據在出錯的情況下可以恢復出來。

使用兩個步驟:

1、添加依賴:spark-streaming-kafka_2.10-1.3.0

2、編程:import org.apache.spark.streaming.kafka._

 

val kafkaStream = KafkaUtils.createStream(streamingContext,[ZK quorum], [consumer group id], [per-topic number of Kafka partitions to consume])

注意:

  • kafka的分區數和Spark的RDD的分區不是一個概念。所以在上述函數中增加特定主題的分區數,僅僅增加了一個receiver中消費topic的線程數,並不難增加spark並行處理數據的數量。

(那是不是多少個paratition最好對應多少個receiver的消費線程啊?)

  • 對於不同的group和topic,可以使用多個recivers創建多個DStreams來並行處理數據(如果是同一個topic如何保證數據不被重復消費?)
  • 如果啟用了WAL,接收到的數據會被持久化一份到日志中,因此需要將storage_lever設置成StorgeLevel.MEMORY_AND_DISK_SER
    開啟:
     

    val conf = new SparkConf()
    conf. set ( "spark.streaming.receiver.writeAheadLog.enable" , "true" )
    val sc= new SparkContext(conf)
    val ssc = new StreamingContext(sc,Seconds(5))
    ssc.checkpoint( "checkpoint" )
    val lines = KafkaUtils.createStream[String, String, StringDecoder, StringDecoder](ssc, kafkaParams, topicMap, StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER).map(_._2)
     
    // 開啟在強行終止的情況下,數據仍然會丟失,解決辦法:
    sys.addShutdownHook({
       ssc.stop( true , true )
    )})

 3、運行

運行提交代碼的時候,需要添加以下基本Jar包依賴:

 --jars lib/spark-streaming-kafka_2.10-1.3.0.jar,

    lib/spark-streaming_2.10-1.3.0.jar,

    lib/kafka_2.10-0.8.1.1.jar,lib/zkclient-0.3.jar,

 

4、例子

object  KafkaWordCount  {
   def main(args:  Array [ String ]) {
     if  (args.length < 4) {
       System .err.println( "Usage: KafkaWordCount <zkQuorum> <group> <topics> <numThreads>" )
       System .exit(1)
     }
  
     StreamingExamples .set StreamingLogLevels ()
  
     val  Array (zk Quorum , group, topics, num Threads ) = args
     val spark Conf  = new  SparkConf ().set AppName ( "KafkaWordCount" )
     val ssc =  new  StreamingContext (spark Conf Seconds (2))
     //保證元數據恢復,就是 Driver 端掛了之后數據仍然可以恢復
     ssc.checkpoint( "checkpoint" )
  
     val topic Map  = topics.split( "," ).map((_,num Threads .to Int )).to Map
     val lines =  KafkaUtils .create Stream (ssc, zk Quorum , group, topic Map ).map(_._2)
     val words = lines.flat Map (_.split( " " ))
     val word Counts  = words.map(x => (x, 1L))
       .reduce ByKeyAndWindow (_ + _, _ - _,  Minutes (10),  Seconds (2), 2)
     word Counts .print()
  
     ssc.start()
     ssc.await Termination ()
   }
}

 

5、圖示:

<接收示意圖>

<元數據恢復>

 

直接操作方式

不同於Receiver接收數據方式,這種方式定期從kafka的topic下對應的partition中查詢最新偏移量,並在每個批次中根據相應的定義的偏移范圍進行處理。Spark通過調用kafka簡單的消費者API讀取一定范圍的數據。

 

相比基於Receiver方式有幾個優點:

  • 簡單的並發:

不需要創建多個kafka輸入流,然后Union他們,而使用DirectStream,spark Streaming將會創建和kafka分區一樣的RDD的分區數,而且會從kafka並行讀取數據,Spark的分區數和Kafka的分區數是一一對應的關系。

  • 高效

第一種實現數據的零丟失是將數據預先保存在WAL中,會復制一遍數據,會導致數據被拷貝兩次:一次是被Kafka復制;另一次是寫入到WAL中,沒有Receiver消除了這個問題。

  • 僅一次語義:

Receiver方式讀取kafka,使用的是高層API將偏移量寫入ZK中,雖然這種方法可以通過數據保存在WAL中保證數據的不對,但是可能會因為sparkStreaming和ZK中保存的偏移量不一致而導致數據被消費了多次,

第二種方式不采用ZK保存偏移量,消除了兩者的不一致,保證每個記錄只被Spark Streaming操作一次,即使是在處理失敗的情況下。如果想更新ZK中的偏移量數據,需要自己寫代碼來實現。

 

1、引入依賴

同第一種方式。

2、編程

import  org.apache.spark.streaming.kafka._
 
 
val directKafkaStream = KafkaUtils.createDirectStream[[key  class ], [value  class ], [key decoder  class ], [value decoder  class ] ](streamingContext, [map of Kafka parameters], [set of topics to consume])

 

 

如果想獲得每個topic中每個分區的在spark streaming中的偏移量,可以通過以下代碼:

directKafkaStream.foreachRDD { rdd =>
     val offsetRanges = rdd.asInstanceOf[HasOffsetRanges]
     // offsetRanges.length = # of Kafka partitions being consumed
     ...
}
//例子:
val ssc =  new  StreamingContext(sc, Seconds( 2 ))
val kafkaParams = Map( "zookeeper.connect"  -> zkConnect,
       "group.id"  -> kafkaGroupId,
       "metadata.broker.list"  ->  "10.15.42.23:8092,10.15.42.22:8092" ,
       "auto.offset.reset"  ->  "smallest"
     )
val topics = Set(topic)
 
val directKafkaStream = KafkaUtils.createDirectStream[String, String, StringDecoder, StringDecoder](
       ssc, kafkaParams, topics)
 
//KafkaCluster 需要從源碼拷貝,此類是私有類。
directKafkaStream.foreachRDD(
  rdd => {
  val offsetLists = rdd.asInstanceOf[HasOffsetRanges].offsetRanges
  val kc =  new  KafkaCluster(kafkaParams)
  for  (offsets <- offsetLists) {
  val topicAndPartition = TopicAndPartition(offsets.topic, offsets.partition)
  val o = kc.setConsumerOffsets(kafkaGroupId, Map((topicAndPartition, offsets.untilOffset)))
  if  (o.isLeft) {
  println(s "Error updating the offset to Kafka cluster: ${o.left.get}" )
  }
  }
  }
)
 
 
 

 

3、部署:

同第一種方式。

 

4、圖示:

 

 


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