Kafka Streams实战-开发入门_kafka-streams hello-world

本文会介绍：

• Kafka Streams APIs
• Kafka Streams的Hello World例子
• 深入探索基于Kafka Streams的ZMart应用程序
• 把输入流拆分为多个流

1. Streams APIs

Kafka有两类流APIs，low-level Processor API和high-level Streams DSL。本文介绍的是后者DSL，它的核心是KStream对象，表示流式key/value的数据，它的大多数方法都返回KStream对象的引用。

早在2005年，Martin Fowler和Eric Evans开发了fluent interface的概念，也就是接口的返回值和调用时传入的实例是相同的。这种方式对构造多个参数的对象时非常有用，例如：

Person.builder().firstName("Beth").withLastName("Smith").withOccupation("CEO");

在Kafka Streams中，有个重要的区别：返回的KStream对象是一个新的实例，而不是调用方法时的实例。

2. Hello World例子

以下让我们创建一个简单的Hello World例子，把输入的字母转换为大写字母。一般的开发流程是：

• 配置Kafka Streams
• 创建Serde实例
• 创建处理的拓扑
• 创建和启动KStream

2.1 配置Kafka Streams

Properties props = new Properties();
props.put(StreamsConfig.APPLICATION_ID_CONFIG, "hello-world");
props.put(StreamsConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");

以上两个属性是必须的，因为它们没有默认值。而且应用的ID在集群内必须是唯一的，服务器地址可以是单个服务器和端口，也可以是由逗号分隔的多个服务器和端口，例如"host1:9092,host2:9092,host3:9092"。

2.2 创建Serde实例

在Kafka Streams中，Serdes类提供了创建Serde实例的简便方法，如下所示：

Serde<String> stringSerde = Serdes.String();

此行代码是使用Serdes类创建序列化/反序列化所需的Serde实例。Serdes类为以下类型提供默认的实现：String、Byte array、Long、Integer和Double。

2.3 创建处理的拓扑

每个流应用程序都实现并执行至少一个拓扑。拓扑（在其它流处理框架中也称为有向无环图DAG，Directed Acyclic Graph）是一系列的操作和转换，每个事件从输入流动到输出。下图是Hello World例子的拓扑图：

下面是相应的处理拓扑代码：

StreamsBuilder builder = new StreamsBuilder();
KStream<String, String> simpleFirstStream = builder.stream("src-topic",
    Consumed.with(stringSerde, stringSerde));
// 使用KStream.mapValues方法把每行输入转换为大写
KStream<String, String> upperCasedStream = simpleFirstStream.mapValues(line -> line.toUpperCase());
// 把转换结果输出到另一个topic
upperCasedStream.to("out-topic", Produced.with(stringSerde, stringSerde));

2.4 创建和启动KStream

KafkaStreams kafkaStreams = new KafkaStreams(builder.build(), props);
kafkaStreams.start();

3. ZMart应用程序

3.1 主要的需求

• 记录所有客户的消费数据，但要保护敏感信息，例如信用卡号码
• 抽取消费地点的ZIP code，以便分析消费模式
• 抽取客户编号和消费金额，以便计算奖励积分
• 保存所有消费数据，以便日后进行数据分析