Kafka стала популярным инструментом для создания приложений потоковой передачи данных в реальном времени благодаря своей масштабируемости, отказоустойчивости и производительности. Модель асинхронного обмена сообщениями Kafka обеспечивает эффективную связь между распределенными системами, что делает ее мощным инструментом для создания архитектур, управляемых событиями.
В этой статье мы рассмотрим, как использовать асинхронный универсальный потребитель и производитель Kafka в .NET 7 для создания надежного приложения для потоковой передачи данных. Мы также покажем, как Kafka можно использовать в качестве экспоненциальной отсрочки базы данных для повторных попыток и использования одной темы Kafka, RequestType в заголовке для разных типов транзакций.
Асинхронный универсальный потребитель в Kafka
Kafka Async Generic Consumer — это мощный инструмент, позволяющий асинхронно использовать сообщения из темы Kafka. Он предоставляет простой API для обработки входящих сообщений и обработки любых ошибок, которые могут возникнуть в процессе. Потребитель использует механизм обратного вызова для обработки сообщений, что упрощает интеграцию с другими частями вашего приложения.
Чтобы использовать Kafka Async Generic Consumer в приложении .NET 7, вам потребуется установить пакет Confluent.Kafka NuGet. Затем вы можете создать новый экземпляр потребителя, используя класс ConsumerBuilder, как показано ниже:
var consumerConfig = new ConsumerConfig
{
BootstrapServers = "localhost:9092",
GroupId = "trx-group",
AutoOffsetReset = AutoOffsetReset.Earliest,
};
using var consumer = new ConsumerBuilder<Ignore, string>(consumerConfig)
.SetValueDeserializer(new StringDeserializer(Encoding.UTF8))
.Build();
Создав экземпляр потребителя, вы можете подписаться на тему Kafka с помощью метода Subscribe:
consumer.Subscribe("trx_topic");
Для обработки входящих сообщений вам потребуется реализовать функцию обратного вызова, которая вызывается для каждого сообщения, полученного потребителем. Функция обратного вызова должна иметь следующую подпись:
private static void OnMessage(ConsumeResult<Ignore, string> message)
{
// Process message
}
В функции обратного вызова вы можете обработать входящее сообщение и обработать любые ошибки, которые могут возникнуть во время процесса. Вы также можете зафиксировать смещение последнего обработанного сообщения, используя метод Commit:
consumer.Commit(message);
Kafka Async Generic Consumer — это мощный инструмент, позволяющий создавать эффективные приложения для потоковой передачи данных. Он предоставляет простой API для асинхронного использования сообщений из темы Kafka и может быть легко интегрирован с другими частями вашего приложения.
Асинхронный продюсер в Kafka
Kafka Async Producer — еще один мощный инструмент, позволяющий асинхронно создавать сообщения в теме Kafka. Он предоставляет простой API для отправки сообщений в тему Kafka и обработки любых ошибок, которые могут возникнуть во время процесса. Производитель использует механизм обратного вызова для обработки завершения процесса отправки сообщения.
Чтобы использовать Kafka Async Producer в приложении .NET 7, вам необходимо установить пакет Confluent.Kafka NuGet. Затем вы можете создать новый экземпляр производителя, используя класс ProducerBuilder, как показано ниже:
var producerConfig = new ProducerConfig
{
BootstrapServers = "localhost:9092",
};
using var producer = new ProducerBuilder<Null, string>(producerConfig)
.SetValueSerializer(new StringSerializer(Encoding.UTF8))
.Build();
После того, как вы создали экземпляр производителя, вы можете отправлять сообщения в тему Kafka с помощью метода Produce:
var message = new Message<Null, string>
{
Value = "Hello Kafka!",
};
producer.Produce("trx_topic", message, DeliveryHandler);
В приведенном выше примере мы отправляем простое сообщение в тему Kafka с именем «trx-topic». Мы также предоставляем функцию обработчика доставки, которая вызывается при успешной отправке сообщения брокеру Kafka. Функцию обработчика доставки можно использовать для обработки любых ошибок, которые могут возникнуть в процессе отправки сообщения.
Использование Kafka в качестве экспоненциальной отсрочки базы данных для повторных попыток
Kafka также можно использовать в качестве экспоненциальной отсрочки базы данных для повторных попыток в .NET 7. В случае сбоя операции с базой данных вы можете опубликовать сообщение в теме Kafka с информацией о неудачной операции. Затем вы можете использовать Kafka Async Generic Consumer, чтобы получить сообщение и повторить операцию.
Чтобы реализовать экспоненциальную отсрочку базы данных для повторных попыток с помощью Kafka, вам потребуется создать тему Kafka для неудачных операций с базой данных. Вам также потребуется включить информацию о неудачной операции в полезную нагрузку сообщения, такую как тип операции и любые соответствующие данные.
Затем вы можете создать универсальный асинхронный потребитель Kafka, который подписывается на тему неудачных операций и повторяет неудачную операцию. Чтобы предотвратить бесконечный цикл повторных попыток, вы можете использовать алгоритм экспоненциальной отсрочки, чтобы постепенно увеличивать время между повторными попытками.
public class DatabaseService
{
private readonly string _failedOperationsTopic = "failed_operations";
private readonly IProducer<string, string> _producer;
public DatabaseService(IProducer<string, string> producer)
{
_producer = producer;
}
public async Task<bool> SaveDataToDatabaseAsync(string data)
{
try
{
// perform database operation here
// ...
// return true if successful
return true;
}
catch (Exception ex)
{
// if database operation fails, publish message to Kafka Topic with failed operation details
var message = new Message<string, string>()
{
Key = Guid.NewGuid().ToString(),
Value = data,
Headers = new Headers()
{
{ "RequestType", "SAVE_DATA" }
}
};
await _producer.ProduceAsync(_failedOperationsTopic, message);
// retry failed operation using exponential backoff algorithm
var maxRetryAttempts = 5;
var retryDelay = TimeSpan.FromSeconds(1);
for (int i = 0; i < maxRetryAttempts; i++)
{
await Task.Delay(retryDelay);
try
{
// perform database operation here
// ...
// return true if successful
return true;
}
catch (Exception ex)
{
// if database operation fails again, increase delay time for next retry
retryDelay = TimeSpan.FromSeconds(retryDelay.TotalSeconds * 2);
}
}
// if all retry attempts fail, return false
return false;
}
}
}
Использование одной темы Kafka с RequestType в заголовке для разных типов транзакций
В реальном приложении вам может понадобиться обрабатывать различные типы транзакций с помощью Kafka. Чтобы сделать это эффективно, вы можете использовать одну тему Kafka и включить заголовок RequestType в полезную нагрузку сообщения, чтобы указать тип транзакции.
Например, вы можете включить заголовок RequestType со значением «CREATE_USER» для транзакций создания пользователя и «UPDATE_USER» для транзакций обновления пользователя. Затем вы можете использовать Kafka Async Generic Consumer для получения сообщений и их обработки на основе заголовка RequestType.
Заключение
Общие асинхронные потребитель и производитель Kafka — это мощные инструменты, обеспечивающие эффективную потоковую передачу данных в распределенных системах. Используя эти инструменты в .NET 7, вы можете создавать надежные приложения для потоковой передачи данных, которые могут обрабатывать большие объемы данных с минимальной задержкой. Кроме того, Kafka можно использовать в качестве экспоненциальной отсрочки базы данных для повторных попыток и использования одной темы Kafka с RequestType в заголовке для разных типов транзакций. Благодаря этим функциям Kafka является ценным инструментом для создания приложений потоковой передачи данных в реальном времени.
