这几年,大数据技术发展迅猛,其中 Kafka 凭借高可靠、高吞吐、高可用、可伸缩几大特性,成为数据管道技术的首选。
越来越多人开始使用 Kafka,对学习源码的需求也愈发强烈,原因主要有以下几个方面:
了解 Kafka 底层原理,从而搞懂 Kafka 高性能的实现机制;
快速分析定位线上问题,有针对性地制定调优方案,提升编码功力;
Kafka 的很多优秀设计理念和特性,在官方文档中并未得到充分阐述;
很多互联网公司在招聘资深技术岗时,都要求“至少读过一种开源框架的源码”;
加入 Kafka 开源社区,成为一名代码贡献者——一旦你的代码被社区采纳,全世界 Kafka 使用者都会用你写的代码。
但我发现,大部分人在阅读源码时,还是会遇到很多问题,比如:源码这么多,不知道该重点掌握哪些内容;读源码时缺乏科学的方法,无数次从入门到放弃;知识不够体系化,遇到底层原理等常见面试题,很难有良好表现等等。
其实,阅读源码并不难,重点是掌握科学的方法——用最高效的方式,读最核心的源码。
所以,我和极客时间合作,开设了第二个专栏《Kafka 核心源码解读》,带你深入理解 Kafka 的底层原理,掌握源码的高效阅读法,快速定位线上问题并制定调优方案。同时,通过 25 个典型案例 + 面试题讲解,为你分享实用的避坑指南,积累常见问题的解决方案,彻底拿下 Kafka 核心源码。
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我是胡夕,极客时间《Kafka 核心技术与实战》专栏作者,友信金服商业智能部总监,Apache Kafka Contributor,目前在社区贡献排行榜上位列 21。
曾主导过多个十亿级 / 天的消息引擎业务系统的设计与搭建,致力于线上环境定位和诊断调优,为多家大型公司提供过企业级 Kafka 培训。
通常来说,阅读大型项目源码的方法有 2 种:
自上而下(Top-Down):从最顶层或外层的代码步步深入。通俗点说,就是从 main 函数开始,逐渐向下深入,直到最底层的代码。其好处在于,你可以遍历完整的顶层功能路径,进而了解各个功能的整体流程。
自下而上(Bottom-Up):与自上而下相反,先搞懂每个组件的代码和实现机制,然后不断向上延展,并最终将其组装起来。这种方法,有助于你掌握底层的基础组件代码。
以上两种方法各有千秋,但在学习 Kafka 源码的过程中,我发现将两者相结合可以实现 1+1>2 的效果。那么,具体该怎么做呢?
首先,确认最小单位的组件——主要看 Kafka 源码中的包结构(package structure),比如 controller、log、server 等,这些基本上是按照组件划分的,其优先级顺序是“log-->network-->controller-->server-->coordinator-->……”,因为后面的组件,会频繁调用前面的组件。
在你了解单个组件的源码结构后,就可以切换成自上而下的方式,从一个大的功能点入手,逐步深入到各个底层组件的源码。得益于前面的积累,你会对下沉过程中碰到的各层基础代码非常熟悉,这会给你很大的成就感。
关于如何选择大的功能点,可以从 Kafka 的命令行工具开始这种串联学习,搞明白每一步是如何实现的,在向下钻取的过程中不断复习单个组件的原理,并将其结合在一起。
比起单纯使用自上而下或自下而上的方式,这套混合方法兼具了二者的优点。随着一遍遍地重复这个过程,你会熟知各个组件间的交互逻辑,成为一个源码高手。
知道了阅读源码的高效方法后,就可以开始学习了。在深入细节之前,我为你总结了一张 Kafka 源码全景图,带你梳理学习的重点,找到最核心的源码。
从功能上讲,Kafka 源码分为四大模块。
服务器端源码:实现 Kafka 架构和各类优秀特性的基础。
Java 客户端源码:定义了与 Broker 端的交互机制,及通用 Broker 端组件支撑代码。
Connect 源码:用于实现 Kafka 与外部系统的高性能数据传输。
Streams 源码:用于实现实时流处理功能。
你会发现,服务器端源码是理解 Kafka 底层架构,特别是系统运行原理的基础,其他三个模块源码非常依赖于它。因此,要解读 Kafka 源码,就要先拿下服务器端代码。
基于对服务器端源码的理解,我按功能将其划分为 7 个模块,每个模块都会展开详细介绍,包括各个组件的源码分析。它们都极具价值,是线上问题的“高发重灾区”,掌握它们将大幅提升你定位问题的速度。
我摒弃了贪多求全,将“流程图 + 代码注释”相结合,对重点内容进行细粒度讲解,并结合自己的实战经验,为你划出重点。
这样,在读源码前,你可以先通过流程图,对各个方法的实现逻辑有个大致的了解。同时,我会用详细的注释帮你理解重点内容,并在每讲末尾附思维导图一张,帮你总结回顾,加深印象。
事实上,生产环境中的很多问题,都无法单纯依赖官方文档或搜索引擎来解决,只有读懂源码,掌握了实现原理,才能迅速找到解决方案。
所以,为了确保你能学以致用,我会在专栏里分享了 25+ 真实案例,帮你累计常见问题的解决方案,有一些甚至是不见诸于文档的“武林秘籍”。
Kafka 源码每天都在不断演进,想要玩转 Kafka,就要知道未来 Kafka 社区的更新计划及重大功能改进。
在专栏中,我会定期为你分享最新的动态资讯,让你真正有参与到社区的感觉。不要小看这种感觉,有时它甚至是支撑你走完源码学习之路的最强动力。
除此之外,我还会跟你分享一些延伸内容,比如:成为 Apache Kafka 社区代码贡献者的具体方法、实用的 Kafka 学习资料、经典面试题讲解等等。
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