SpringBoot支持Kafka多源配置的同时还要支持启停配置化

基础回顾

Spring Boot 集成 Kafka 非常简单,我相信你们都会,但我还是想带你们回顾下;只需要进行以下几步即可完成 Spring Boot 与 Kafka 的集成

  1. 引入依赖 如果只是单纯的集成,不考虑其他功能,那么添加如下依赖即可 org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.7.18 org.springframework.boot spring-boot-starter org.springframework.kafka spring-kafka Spring Boot 并没有提供 starter 的方式来集成 Kafka,不要一根筋的去找 starter 如果还需要 web 功能,则可以像如下一样添加依赖 org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.7.18 org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework.kafka spring-kafka 依赖就是如此简单;扯个题外问题 spring-kafka 的版本在哪指定的?
  2. 添加配置 如果 Kafka 未开启认证,那配置可以非常简单 spring: kafka: bootstrap-servers: 192.168.0.87:9092,192.168.0.88:9092,192.168.0.89:9092 但实际使用中,往往会开启认证,并对 consumer 做定制化配置,配置往往类似如下 spring: kafka: bootstrap-servers: 192.168.0.87:9092,192.168.0.88:9092,192.168.0.89:9092 consumer: # 自动提交消费位移 enable-auto-commit: false # 偏移量初始位置 auto-offset-reset: latest # 一次拉取记录最大数 max-poll-records: 5 properties: security.protocol: SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism: PLAIN #sasl.mechanism: SCRAM-SHA-256 #username、password需要调整成实际值 sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required username="username" password="password"; #sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="username" password="password"; listener: ack-mode: manual producer: properties: security.protocol: SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism: PLAIN #sasl.mechanism: SCRAM-SHA-256 #username、password需要调整成实际值 sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required username="username" password="password"; #sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="username" password="password"; 也不复杂,相信你们都能看懂
  3. 进行使用 分两点:消费消息发送消息 消费消息 实现很简单 /** * @author: 青石路 */ @Component public class KafkaConsumer { private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(KafkaConsumer.class); @KafkaListener(topics = "tp_qsl_order_cancel", groupId = "gid_qsl_order_cancel") public void listenOrder(String message, Acknowledgment acknowledgment) { try { log.info("收到kafka message: {}", message); // TODO 业务处理 } finally { acknowledgment.acknowledge(); } } } 监听的 topictp_qsl_order_cancel,消费者组指定为 gid_qsl_order_cancel;这样,消费监听就算完成了 发送消息 实现同样简单,注入 KafkaTemplate,然后调用其 send 方法即可 /** * @author: 青石路 */ @Component public class KafkaSender { private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(KafkaSender.class); @Resource private KafkaTemplate kafkaTemplate; public void send(String topic, String msg) { kafkaTemplate.send(topic, msg).addCallback( success -> { if (success != null) { log.info("消息发送成功: Topic={}, Partition={}, Offset={}", success.getRecordMetadata().topic(), success.getRecordMetadata().partition(), success.getRecordMetadata().offset()); } }, failure -> { log.error("消息发送失败:", failure.getCause()); } ); } } KafkaTemplate 提供了多个 send 方法

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我们可以按需选择

上面 3 步都完成后,即可启动应用进行测试了

  1. 消费消息 这个测试很简单,直接往 tp_qsl_order_cancel topic 中发送一条消息即可

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点击 发送消息 后,控制台输出

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消息正常消费,没有任何毛病

  1. 发送消息 我加了一个 OrderController /** * @author: 青石路 */ @RestController @RequestMapping("order") public class OrderController { @Resource private KafkaSender kafkaSender; @GetMapping("add") public String add(String orderInfo) { // TODO 订单业务处理 // 下发消息到库存 kafkaSender.send("tp_qsl_inventory_order_add", orderInfo); return "下单成功"; } } 便于测试消息发送;直接发起 http 请求 http://localhost:8080/order/add?orderInfo=订单完整信息 然后就可以去 tp_qsl_inventory_order_add topic 中看消息是否发送成功

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消息正常发送,也没有任何毛病

至此,Spring Boot 集成 Kafka 就算大功告成了;如此简单,相信你们都能轻松拿捏


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Kafka 多源

上述只讲了单 Kafka 源的情况,也就是 消费消息发送消息 针对的是同个 Kafka 源;但实际工作中,同个项目连接多个 Kafka 源的情况是非常常见的,我们就以 2 个 Kafka 源为例,从其中一个源消费消息、向另一个源发送消息,该如何实现?其实也不难,按以下几步调整即可

  1. 配置文件调整 既然有 2 个 Kafka 源,那么我们的配置文件就需要配置 2 个,类似如下 spring: kafka: first: bootstrap-servers: 192.168.0.87:9092,192.168.0.88:9092,192.168.0.89:9092 consumer: # 自动提交消费位移 enable-auto-commit: false # 偏移量初始位置 auto-offset-reset: latest # 一次拉取记录最大数 max-poll-records: 5 # properties: # security.protocol: SASL_PLAINTEXT # sasl.mechanism: PLAIN #sasl.mechanism: SCRAM-SHA-256 #username、password需要调整成实际值 # sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required username="username" password="password"; #sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="username" password="password"; listener: ack-mode: manual second: bootstrap-servers: 192.168.0.90:9092 #producer: #properties: #security.protocol: SASL_PLAINTEXT #sasl.mechanism: PLAIN #sasl.mechanism: SCRAM-SHA-256 #username、password需要调整成实际值 #sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required username="username" password="password"; #sasl.jaas.config: org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="username" password="password"; 这里的 firstsecond 不是固定的,你们想怎么命名就怎么命名;既然这么灵活,那 Spring Boot 肯定是不支持的,那么如上配置,Spring Boot 是识别不了的,相当于没配,此时去启动应用,Spring Boot 会启用默认配置去连接 localhost:9092

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所以我们需要自定义配置 Kafka,而一旦我们进行了自定义,那么 Spring Boot 则不会启用默认配置

  1. 自定义配置 Kafka 针对每个 Kafka 源单独配置,配置内容比较固定
  2. FirstKafkaConfig /** * 第一个Kafka配置 * @author: 青石路 */ @Configuration public class FirstKafkaConfig { @ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.first") @Bean("firstKafkaProperties") public KafkaProperties firstKafkaProperties() { return new KafkaProperties(); } @Bean("firstKafkaTemplate") public KafkaTemplate firstKafkaTemplate() { return new KafkaTemplate<>(firstProducerFactory()); } @Bean("firstKafkaListenerContainerFactory") public KafkaListenerContainerFactory> fisrtKafkaListenerContainerFactory() { ConcurrentKafkaListenerContainerFactory factory = new ConcurrentKafkaListenerContainerFactory<>(); factory.setConsumerFactory(firstConsumerFactory()); factory.getContainerProperties().setAckMode(firstKafkaProperties().getListener().getAckMode()); return factory; } @Bean("firstConsumerFactory") public ConsumerFactory firstConsumerFactory() { return new DefaultKafkaConsumerFactory<>(firstKafkaProperties().buildConsumerProperties()); } @Bean("firstProducerFactory") public DefaultKafkaProducerFactory firstProducerFactory() { return new DefaultKafkaProducerFactory<>(firstKafkaProperties().buildProducerProperties()); } }
  3. SecondKafkaConfig /** * 第二个Kafka配置 * @author: 青石路 */ @Configuration public class SecondKafkaConfig { @ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.second") @Bean("secondKafkaProperties") public KafkaProperties secondKafkaProperties() { return new KafkaProperties(); } @Bean("secondKafkaTemplate") public KafkaTemplate secondKafkaTemplate() { return new KafkaTemplate<>(secondProducerFactory()); } @Bean("secondKafkaListenerContainerFactory") public KafkaListenerContainerFactory> fisrtKafkaListenerContainerFactory() { ConcurrentKafkaListenerContainerFactory factory = new ConcurrentKafkaListenerContainerFactory<>(); factory.setConsumerFactory(secondConsumerFactory()); return factory; } @Bean("secondConsumerFactory") public ConsumerFactory secondConsumerFactory() { return new DefaultKafkaConsumerFactory<>(secondKafkaProperties().buildConsumerProperties()); } @Bean("secondProducerFactory") public DefaultKafkaProducerFactory secondProducerFactory() { return new DefaultKafkaProducerFactory<>(secondKafkaProperties().buildProducerProperties()); } }

重点在 @ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.first") @ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.second") 多源之间不要配重、不要配混

  1. 调整消息监听与消息发送 因为配置了多源,那么 KafkaListenerContainerFactory 也对应配置了多个,所以我们要指定用哪个 KafkaListenerContainerFactory 来创建消息监听器 @KafkaListener(topics = "tp_qsl_order_cancel", groupId = "gid_qsl_order_cancel") // 调整成 @KafkaListener(topics = "tp_qsl_order_cancel", groupId = "gid_qsl_order_cancel", containerFactory = "firstKafkaListenerContainerFactory") 消费消息 端就算调整完成;同理,KafkaTemplate 也配置了多个,那么发送消息的时候也需要指定用哪个 KafkaTemplate 来发送 @Resource private KafkaTemplate kafkaTemplate; // 调整成 private KafkaTemplate kafkaTemplate; @Autowired @Qualifier("secondKafkaTemplate") public void setKafkaTemplate(KafkaTemplate kafkaTemplate) { this.kafkaTemplate = kafkaTemplate; } 发送消息 端也就调整完成

都调整完成后,我们启动应用,会发现启动失败,并提示如下信息


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这特喵的,跟预想的不一样吖


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遇到问题先不要慌,我们仔细看下提示信息,我给你们翻译一下


KafkaAnnotationDrivenConfiguration 构造方法需要一个 KafkaProperties 实例,但在 Spring 容器中找到了 3 个,它懵圈了,不知道该使用哪一个 可以通过 @Primary 提高实例的优先级,或者使用 @Qualifier 明确指定使用哪个实例

所以处理方式就来了,使用 @Primary 来提高某个 KafkaProperties 实例的优先级,
KafkaAnnotationDrivenConfiguration 就不会懵圈了,会使用优先级高的 KafkaProperties 实例

因为
KafkaAnnotationDrivenConfiguration 不是我们写的,没法通过 @Qualifier 明确指定

我们直接提高 firstKafkaProperties 的优先级

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.first")
@Bean("firstKafkaProperties")
@Primary
public KafkaProperties firstKafkaProperties() {
    return new KafkaProperties();
}

再启动应用,发现正常启动了;你们就可以进行 消费消息发送消息 测试了,我就不演示了,反正我测试都是通过的,不信?不信就不信,你能把我怎么样嘛


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启停配置化

Kafka 不管是单源还是多源,应用进行集成,都是非常合理的需求,我们开发做对应的实现也是应该的;但如下这个需求我多少是有点抵触的

客户方的环境有诸多约束、限制,权限管控非常严,还有各种防火墙,需要各种申请流程,非常耗时;项目分多个应用,应用之间存在交互(Kafka 是方式之一),每个应用的交付时间不一样,自然在客户环境的演示时间也不一样,所以为了演示不受 Kafka 的限制,需要给每个 Kafka 源增加一个开关配置,通过开关来分别控制每个 Kafka 源的启停

这里的启停指的是 启用停用;演示的时候,哪些 Kafka 源能正常使用就启用这些,哪些还不能使用就停用哪些,同时业务代码中也需要做适配调整。面对这个需求,你们说是不是不合理?所以你们能理解我的抵触了吧。但为了更好的演示,给甲方爸爸留下专业的印象,增加开关貌似是当下最合适的无奈之选,极不情愿的开启改造之旅


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  1. 增加开关配置 在配置文件中增加开关配置,每个 Kafka 源有其独立的配置,有几个源就配置几个开关 spring: kafka: first: enabled: true ... second: enabled: true ... enabled 配置成 true 表示启用,false 表示停用
  2. 自定义配置适配开关 需要根据开关值来决定是否启用 FirstKafkaConfigSecondKafkaConfig,Spring Boot 正好提供了一个具有该功能的注解:ConditionalOnProperty,直接安排上 /** * 第一个Kafka配置 * @author: 青石路 */ @Configuration @ConditionalOnProperty(name = "spring.kafka.first.enabled", havingValue = "true") public class FirstKafkaConfig { ... /** * 第二个Kafka配置 * @author: 青石路 */ @Configuration @ConditionalOnProperty(name = "spring.kafka.second.enabled", havingValue = "true") public class SecondKafkaConfig { ... 这样就实现了通过开关来 启停 Kafka 源
  3. 消费消息与发送消息适配开关 消费端适配很简单 /** * @author: 青石路 */ @Component @ConditionalOnProperty(name = "spring.kafka.first.enabled", havingValue = "true") public class KafkaConsumer { ... 发送端适配则有点不一样,方式有多种,我提供一种;修改 KafkaSender,改 2 处即可 KafkaTemplate 调整成非强制依赖,将 @Autowiredrequired 设置成 false @Autowired @Qualifier("secondKafkaTemplate") public void setKafkaTemplate(KafkaTemplate kafkaTemplate) { this.kafkaTemplate = kafkaTemplate; } // 调整成 @Autowired(required = false) @Qualifier("secondKafkaTemplate") public void setKafkaTemplate(KafkaTemplate kafkaTemplate) { this.kafkaTemplate = kafkaTemplate; } 使用 KafkaTemplate 时做 null 判断 public void send(String topic, String msg) { kafkaTemplate.send(topic, msg).addCallback( success -> { if (success != null) { log.info("消息发送成功: Topic={}, Partition={}, Offset={}", success.getRecordMetadata().topic(), success.getRecordMetadata().partition(), success.getRecordMetadata().offset()); } }, failure -> { log.error("消息发送失败:", failure.getCause()); } ); } // 调整成 public void send(String topic, String msg) { if (kafkaTemplate == null) { log.warn("未启用secondKafka,不发送消息"); return; } kafkaTemplate.send(topic, msg).addCallback( success -> { if (success != null) { log.info("消息发送成功: Topic={}, Partition={}, Offset={}", success.getRecordMetadata().topic(), success.getRecordMetadata().partition(), success.getRecordMetadata().offset()); } }, failure -> { log.error("消息发送失败:", failure.getCause()); } ); }

至此改造就算完成;开关都为 true 的情况下,效果与未加开关前的多源是一致的,也就是正常的,我已经测过了,你们不放心的话自己再去测试一下;开关都为 false 时,相当于没注册消费监听器,也就相当于没有消费者,那么往 tp_qsl_order_cancel topic 中发消息,是没有消费者消费消息的,那么控制台就不会有任何输出,同理,此时的 KafkaTemplate 是没有注册成功的(也就是 null),发起 http 请求

http://localhost:8080/order/add?orderInfo=大订单

控制台输出如下


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正是我们想要的效果,说明都为 false 的情况也是正确的;接下来我们看下 false、true 的情况


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好家伙,直接启动失败!但这个问题我们前面碰到过,那么如何处理呢?用 @Primary 标记 secondKafkaProperties ?假设我们这么做了,那开关都为 true 的情况下,KafkaProperties 实例岂不是有多个 Primary,Spring Boot 又会懵圈,不知道该使用哪个 KafkaProperties 实例,显然这种方式行不通;我们把问题拓展下,多个 KafkaProperties 实例存在的情况下,需要动态指定一个 Primary,但不能是 Spring Boot 自动配置的那个,即

spring.kafka-org.springframework.boot.autoconfigure.kafka.KafkaProperties

除了这个,随便给哪个 KafkaProperties 实例指定成 Primary 都是没问题的,因为我们的业务代码中都明确指定了使用的是我们自定义的 kafka,所以我们需要在 Bean 实例化之前修改某个 KafkaProperties 的 BeanDefinition,设置其 Primary 为 true;实现方式有很多,我这里提供一种:BeanFactoryPostProcessor

/**
 * @author: 青石路
 */
@Component
public class KafkaPrimaryProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(KafkaPrimaryProcessor.class);

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        String[] beanNames = beanFactory.getBeanNamesForType(KafkaProperties.class);
        if (beanNames.length <= 1) {
            return;
        }
        for (String beanName : beanNames) {
            BeanDefinition beanDefinition = beanFactory.getBeanDefinition(beanName);
            // springboot的自动配置
            if (beanName.contains(KafkaProperties.class.getName())) {
                continue;
            }
            log.info("多KafkaProperties,指定primary[{}]", beanName);
            beanDefinition.setPrimary(true);
            return;
        }
    }
}

这个代码相信你们都能看懂,会从多个 KafkaProperties BeanDefinition 中取第一个(除了自动配置的),设置其 Primary 为 true,所以我们还需要调整下 firstKafkaProperties,拿掉其 @Primary

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.first")
@Bean("firstKafkaProperties")
@Primary
public KafkaProperties firstKafkaProperties() {
    return new KafkaProperties();
}

// 调整成

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.kafka.first")
@Bean("firstKafkaProperties")
public KafkaProperties firstKafkaProperties() {
    return new KafkaProperties();
}

这么调整之后,无论是有几个 Kafka 源,以及如何启停这些源,都能正常运转,是不是很优秀,值得鼓掌!


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话说,需求至此已经算完美实现了,可以完结了,但作为一个开发,尤其是一个有追求的开发,还有一个疑点未得到解决,心里始终不舒坦,是什么疑点呢,我们继续往下看

排除自动配置

既然是我们自定义配置 Kafka,不再依赖 Spring Boot 的自动配置,我们是不是可以排除掉 Spring Boot 的 Kafka 自动配置?理论上来说是可行的,那就干呗;直接排除掉
KafkaAutoConfiguration.class

/**
 * @author: 青石路
 */
@SpringBootApplication(exclude = {KafkaAutoConfiguration.class})
public class KafkaApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(KafkaApplication.class, args);
    }
}

既然排除了自动配置,那么也就不需要指定 KafkaProperties 的 Primary 了,KafkaPrimaryProcessor 直接删掉,其他不用调整;将开关都设置成 true,我们启动应用后测试下

  1. 发送消息 直接 http 请求 http://localhost:8080/order/add?orderInfo=排除自动配置 日志显示发送成功

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我们在看下 Topic
tp_qsl_inventory_order_add
中消息

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发送消息是没问题的

  1. 消费消息 往 Topic tp_qsl_order_cancel 中发送消息

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点击 发送消息 后,发现控制台并没有任何输出!!!

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先别慌,我们冷静分析下,控制台没有任何输出说明消费者没注册成功,也就是 @KafkaListener 没生效,为什么没生效,肯定是没有被解析,谁解析它呢,KafkaListener 中应该有说明

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已经描述的很清楚 通过注册
KafkaListenerAnnotationBeanPostProcessor 来处理 KafkaListener 注解 可以手动注册
KafkaListenerAnnotationBeanPostProcessor,也可以通过 EnableKafka 注解来注册
EnableKafka 方便点,我们使用它 /** * @author: 青石路 */ @SpringBootApplication(exclude = {
KafkaAutoConfiguration.class}) @EnableKafka public class KafkaApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(KafkaApplication.class, args); } } 重新启动应用,会发现控制台有如下输出

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消费消息也正常了;因为重启应用了,保险起见,发送消息最好再测一次,记得测!!!

至此,心中疑点得以解决,如此才算完美解决!

Tips: 跟进 KafkaAutoConfiguration,它有如下代码 @Import({
KafkaAnnotationDrivenConfiguration.class,
KafkaStreamsAnnotationDrivenConfiguration.class }) 跟进
KafkaAnnotationDrivenConfiguration,其最下面有如下代码 @Configuration(proxyBeanMethods = false) @EnableKafka @ConditionalOnMissingBean(name =
KafkaListenerConfigUtils.KAFKA_LISTENER_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME) static class EnableKafkaConfiguration { } 这里使用了
@EnableKafka,这也是为什么自动配置(KafkaAutoConfiguration)能解析 @KafkaListener 的答案!

总结

  1. Kafka 多源实现,大家需要掌握,至于启停配置化,大家就当看个热闹 但是启停配置化的实现(@ConditionalOnProperty),还是值得大家掌握的 Spring Boot 的条件注解非常多,在 Spring Boot 内部被广泛使用,感兴趣的可以查看:spring-boot-2.0.3源码篇 - @Configuration、Condition与@Conditional
  2. 如果不使用Spring Boot的自动配置,建议把对应的自动配置类排除掉 自动配置手动配置 同时存在的话可能会产生冲突,就像文中的 KafkaProperties 多实例;直接排除可能会导致缺少某些功能,肯定是没有启用这些功能的依赖,细心去寻找依赖并启用即可
  3. 完整代码:spring-boot-kafka