SpringBoot整合Kafka和Storm

时间 2019-11-11

标签 springboot 整合 kafka storm 栏目 Spring 繁體版

原文原文链接

前言

本篇文章主要介绍的是SpringBoot整合kafka和storm以及在这过程遇到的一些问题和解决方案。java

kafka和storm的相关知识

若是你对kafka和storm熟悉的话，这一段能够直接跳过！若是不熟，也能够看看我以前写的博客。一些相关博客以下。mysql

kafka 和 storm的环境安装git

地址:http://www.panchengming.com/2018/01/26/pancm70/github

kafka的相关使用web

地址:http://www.panchengming.com/2018/01/28/pancm71/
http://www.panchengming.com/2018/02/08/pancm72/spring

storm的相关使用sql

地址:http://www.panchengming.com/2018/03/16/pancm75/shell

SpringBoot整合kafka和storm

为何使用SpringBoot整合kafka和storm

通常而言，使用kafka整合storm能够应付大多数需求。可是在扩展性上来讲，可能就不太好。目前主流的微服务框架SpringCloud是基于SpringBoot的，因此使用SpringBoot对kafka和storm进行整合，能够进行统一配置，扩展性会更好。数据库

使用SpringBoot整合kafka和storm作什么

通常来讲，kafka和storm的整合，使用kafka进行数据的传输，而后使用storm实时的处理kafka中的数据。apache

在这里咱们加入SpringBoot以后，也是作这些，只不过是由SpringBoot对kafka和storm进行统一的管理。

若是仍是很差理解的话，能够经过下面这个简单的业务场景了解下:

在数据库中有一批大量的用户数据，其中这些用户数据中有不少是不须要的，也就是脏数据，咱们须要对这些用户数据进行清洗，而后从新存入数据库中，可是要求实时、延时低，而且便于管理。

因此这里咱们就可使用SpringBoot+kafka+storm来进行相应的开发。

开发准备

在进行代码开发前，咱们要明确开发什么。
在上述的业务场景中，须要大量的数据，可是咱们这里只是简单的进行开发，也就是写个简单的demo出来，可以简单的实现这些功能，因此咱们只需知足以下条件就能够了:

提供一个将用户数据写入kafka的接口;
使用storm的spout获取kafka的数据并发送给bolt;
在bolt移除年龄小于10岁的用户的数据，并写入mysql;

那么根据上述要求咱们进行SpringBoot、kafka和storm的整合。
首先须要相应jar包，因此maven的依赖以下:

<properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <springboot.version>1.5.9.RELEASE</springboot.version>
        <mybatis-spring-boot>1.2.0</mybatis-spring-boot>
        <mysql-connector>5.1.44</mysql-connector>
        <slf4j.version>1.7.25</slf4j.version>
        <logback.version>1.2.3</logback.version>
        <kafka.version>1.0.0</kafka.version>
        <storm.version>1.2.1</storm.version>
        <fastjson.version>1.2.41</fastjson.version>
        <druid>1.1.8</druid>
    </properties>


    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>${springboot.version}</version>
        </dependency>

        <!-- Spring Boot Mybatis 依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${mybatis-spring-boot}</version>
        </dependency>

        <!-- MySQL 链接驱动依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>${mysql-connector}</version>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-api</artifactId>
            <version>${slf4j.version}</version>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>ch.qos.logback</groupId>
            <artifactId>logback-classic</artifactId>
            <version>${logback.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>ch.qos.logback</groupId>
            <artifactId>logback-core</artifactId>
            <version>${logback.version}</version>
        </dependency>


        <!-- kafka -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka_2.12</artifactId>
            <version>${kafka.version}</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
                    <artifactId>zookeeper</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <groupId>org.slf4j</groupId>
                    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <groupId>log4j</groupId>
                    <artifactId>log4j</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka-clients</artifactId>
            <version>${kafka.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka-streams</artifactId>
            <version>${kafka.version}</version>
        </dependency>


        <!--storm相关jar -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.storm</groupId>
            <artifactId>storm-core</artifactId>
            <version>${storm.version}</version>
            <!--排除相关依赖 -->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
                    <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
                    <artifactId>log4j-1.2-api</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
                    <artifactId>log4j-web</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <groupId>org.slf4j</groupId>
                    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                </exclusion>
                <exclusion>
                    <artifactId>ring-cors</artifactId>
                    <groupId>ring-cors</groupId>
                </exclusion>
            </exclusions>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.storm</groupId>
            <artifactId>storm-kafka</artifactId>
            <version>${storm.version}</version>
        </dependency>


        <!--fastjson 相关jar -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>${fastjson.version}</version>
        </dependency>

        <!-- Druid 数据链接池依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>${druid}</version>
        </dependency>
    </dependencies>

成功添加了相关依赖以后，这里咱们再来添加相应的配置。
在application.properties中添加以下配置:

# log
    logging.config=classpath:logback.xml
    
    ## mysql
    spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springBoot2?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&allowMultiQueries=true
    spring.datasource.username=root
    spring.datasource.password=123456
    spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
    
    
    ## kafka 
    kafka.servers = 192.169.0.23\:9092,192.169.0.24\:9092,192.169.0.25\:9092  
    kafka.topicName = USER_TOPIC
    kafka.autoCommit = false
    kafka.maxPollRecords = 100
    kafka.groupId = groupA
    kafka.commitRule = earliest

注:上述的配置只是一部分，完整的配置能够在个人github中找到。

数据库脚本:

-- springBoot2库的脚本

CREATE TABLE `t_user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增id',
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `age` int(2) DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=15 DEFAULT CHARSET=utf8

注:由于这里咱们只是简单的模拟一下业务场景，因此只是创建一张简单的表。

代码编写

说明:这里我只对几个关键的类进行说明，完整的项目工程连接能够在博客底部找到。

在使用SpringBoot整合kafka和storm以前，咱们能够先对kfaka和storm的相关代码编写，而后在进行整合。

首先是数据源的获取，也就是使用storm中的spout从kafka中拉取数据。

在以前的storm入门中，讲过storm的运行流程，其中spout是storm获取数据的一个组件，其中咱们主要实现nextTuple方法，编写从kafka中获取数据的代码就能够在storm启动后进行数据的获取。

spout类的主要代码以下:

@Override
public void nextTuple() {
    for (;;) {
        try {
            msgList = consumer.poll(100);
            if (null != msgList && !msgList.isEmpty()) {
                String msg = "";
                List<User> list=new ArrayList<User>();
                for (ConsumerRecord<String, String> record : msgList) {
                    // 原始数据
                    msg = record.value();
                    if (null == msg || "".equals(msg.trim())) {
                        continue;
                    }
                    try{
                        list.add(JSON.parseObject(msg, User.class));
                    }catch(Exception e){
                        logger.error("数据格式不符!数据:{}",msg);
                        continue;
                    }
                 } 
                logger.info("Spout发射的数据:"+list);
                //发送到bolt中
                this.collector.emit(new Values(JSON.toJSONString(list)));
                 consumer.commitAsync();
            }else{
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                logger.info("未拉取到数据...");
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("消息队列处理异常!", e);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e1) {
                logger.error("暂停失败!",e1);
            }
        }
    }
}

注:若是spout在发送数据的时候发送失败，是会重发的！

上述spout类中主要是将从kafka获取的数据传输传输到bolt中，而后再由bolt类处理该数据，处理成功以后，写入数据库，而后给与sqout响应，避免重发。

bolt类主要处理业务逻辑的方法是execute，咱们主要实现的方法也是写在这里。须要注意的是这里只用了一个bolt，所以也不用定义Field进行再次的转发。
代码的实现类以下:

@Override
    public void execute(Tuple tuple) {
        String msg=tuple.getStringByField(Constants.FIELD);
        try{
            List<User> listUser =JSON.parseArray(msg,User.class);
            //移除age小于10的数据
            if(listUser!=null&&listUser.size()>0){
                Iterator<User> iterator = listUser.iterator();
                 while (iterator.hasNext()) {
                     User user = iterator.next();
                     if (user.getAge()<10) {
                         logger.warn("Bolt移除的数据:{}",user);
                         iterator.remove();
                     }
                 }
                if(listUser!=null&&listUser.size()>0){
                    userService.insertBatch(listUser);
                }
            }
        }catch(Exception e){
            logger.error("Bolt的数据处理失败!数据:{}",msg,e);
        }
    }

编写完了spout和bolt以后，咱们再来编写storm的主类。

storm的主类主要是对Topology(拓步)进行提交，提交Topology的时候，须要对spout和bolt进行相应的设置。Topology的运行的模式有两种:

一种是本地模式，利用本地storm的jar模拟环境进行运行。

LocalCluster cluster = new LocalCluster();
cluster.submitTopology("TopologyApp", conf,builder.createTopology());

另外一种是远程模式，也就是在storm集群进行运行。

StormSubmitter.submitTopology(args[0], conf, builder.createTopology());

这里为了方便，两种方法都编写了，经过主方法的args参数来进行控制。
Topology相关的配置说明在代码中的注释写的很详细了，这里我就再也不多说了。
代码以下:

public  void runStorm(String[] args) {
    // 定义一个拓扑
    TopologyBuilder builder = new TopologyBuilder();
    // 设置1个Executeor(线程)，默认一个
    builder.setSpout(Constants.KAFKA_SPOUT, new KafkaInsertDataSpout(), 1);
    // shuffleGrouping:表示是随机分组
    // 设置1个Executeor(线程)，和两个task
    builder.setBolt(Constants.INSERT_BOLT, new InsertBolt(), 1).setNumTasks(1).shuffleGrouping(Constants.KAFKA_SPOUT);
    Config conf = new Config();
    //设置一个应答者
    conf.setNumAckers(1);
    //设置一个work
    conf.setNumWorkers(1);
    try {
        // 有参数时，表示向集群提交做业，并把第一个参数当作topology名称
        // 没有参数时，本地提交
        if (args != null && args.length > 0) { 
            logger.info("运行远程模式");
            StormSubmitter.submitTopology(args[0], conf, builder.createTopology());
        } else {
            // 启动本地模式
            logger.info("运行本地模式");
            LocalCluster cluster = new LocalCluster();
            cluster.submitTopology("TopologyApp", conf, builder.createTopology());
        }
    } catch (Exception e) {
        logger.error("storm启动失败!程序退出!",e);
        System.exit(1);
    }
    logger.info("storm启动成功...");
    }

好了，编写完了kafka和storm相关的代码以后，咱们再来进行和SpringBoot的整合!

在进行和SpringBoot整合前，咱们先要解决下一下几个问题。

1 在SpringBoot程序中如何提交storm的Topolgy?

storm是经过提交Topolgy来肯定如何启动的，通常使用过运行main方法来启动，可是SpringBoot启动方式通常也是经过main方法启动的。因此应该怎么样解决呢?

解决思路:将storm的Topology写在SpringBoot启动的主类中，随着SpringBoot启动而启动。
实验结果:能够一块儿启动(按理来讲也是能够的)。可是随之而来的是下一个问题，bolt和spout类没法使用spring注解。

2 如何让bolt和spout类使用spring注解?

解决思路:在了解到spout和bolt类是由nimbus端实例化，而后经过序列化传输到supervisor，再反向序列化，所以没法使用注解，因此这里能够换个思路，既然不能使用注解，那么就动态获取Spring的bean就行了。
实验结果:使用动态获取bean的方法以后，能够成功启动storm了。

3.有时启动正常，有时没法启动，动态的bean也没法获取?

解决思路:在解决了一、2的问题以后，有时出现问题3，找了好久才找到，是由于以前加入了SpringBoot的热部署，去掉以后就没出现了...。

上面的三个问题是我在整合的时候遇到的，其中解决办法在目前看来是可行的，或许其中的问题多是由于其余的缘由致使的，不过目前就这样整合以后，就没出现过其余的问题了。若上述问题和解决办法有不妥以后，欢迎批评指正！

解决了上面的问题以后，咱们回到代码这块。
其中，程序的入口，也就是主类的代码在进行整合后以下:

@SpringBootApplication
public class Application{

    public static void main(String[] args) {
        // 启动嵌入式的 Tomcat 并初始化 Spring 环境及其各 Spring 组件
        ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(Application.class, args);
        GetSpringBean springBean=new GetSpringBean();
        springBean.setApplicationContext(context);
        TopologyApp app = context.getBean(TopologyApp.class);
        app.runStorm(args);
    }
    
}

动态获取bean的代码以下:

public class GetSpringBean implements ApplicationContextAware{

    private static ApplicationContext context;

    public static Object getBean(String name) {
        return context.getBean(name);
    }

    public static <T> T getBean(Class<T> c) {

        return context.getBean(c);
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)
            throws BeansException {
        if(applicationContext!=null){
            context = applicationContext;
        }
    }

}

主要的代码的介绍就到这里了，至于其它的，基本就和之前的同样了。

测试结果

成功启动程序以后，咱们先调用接口新增几条数据到kafka

新增请求:

POST http://localhost:8087/api/user

{"name":"张三","age":20}
{"name":"李四","age":10}
{"name":"王五","age":5}

新增成功以后，咱们可使用xshell工具在kafka集群中查看数据。
输入:**kafka-console-consumer.sh --zookeeper master:2181 --topic USER_TOPIC --from-beginning**

而后能够看到如下输出结果。

上述也表示了数据成功的写入了kafka。
由于是实时的从kafka那数据，咱们也能够从控制台查看打印的语句。

控制台输出:

INFO  com.pancm.storm.spout.KafkaInsertDataSpout - Spout发射的数据:[{"age":5,"name":"王五"}, {"age":10,"name":"李四"}, {"age":20,"name":"张三"}]
 WARN  com.pancm.storm.bolt.InsertBolt - Bolt移除的数据:{"age":5,"name":"王五"}
 INFO  com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource - {dataSource-1} inited
 DEBUG com.pancm.dao.UserDao.insertBatch - ==>  Preparing: insert into t_user (name,age) values (?,?) , (?,?) 
 DEBUG com.pancm.dao.UserDao.insertBatch - ==> Parameters: 李四(String), 10(Integer), 张三(String), 20(Integer)
 DEBUG com.pancm.dao.UserDao.insertBatch - <==    Updates: 2
 INFO  com.pancm.service.impl.UserServiceImpl - 批量新增2条数据成功!

能够在控制台成功的看处处理的过程和结果。
而后咱们也能够经过接口进行数据库全部的数据查询。

查询请求:

GET http://localhost:8087/api/user

返回结果:

[{"id":1,"name":"李四","age":10},{"id":2,"name":"张三","age":20}]

上述代码中测试返回的结果显然是符合咱们预期的。

结语

关于SpringBoot整合kafka和storm暂时就告一段落了。本篇文章只是简单的介绍这些相关的使用，在实际的应用可能会更复杂。若是有有更好的想法和建议，欢迎留言进行讨论！
SpringBoot整合kafka和storm的工程我放在github上了，若是感受不错的话请给个star吧。
Gihub地址:https://github.com/xuwujing/springBoot-study
对了，也有kafka整合storm的工程，也在个人github上。
地址:https://github.com/xuwujing/kafka-study

到此，本文结束，谢谢阅读。