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消息队列:Pulsar:Pulsar 在实际场景中的应用案例
1 消息队列:Pulsar:Pulsar 简介
1.1 Pulsar 的历史与发展
Pulsar, 由雅虎开发并开源的消息队列系统,于 2015 年首次发布。它被设计
为一种高性能、可扩展、持久化的消息队列服务,旨在解决大规模数据流处理
和消息传递的需求。随着雅虎被 Verizon 收购,Pulsar 项目被捐赠给 Apache 软
件基金会,并于 2018 年成为 Apache 的顶级项目。这一转变标志着 Pulsar 的成
熟和社区的广泛认可,使其成为企业级消息队列和流处理的首选解决方案。
1.1.1 发展历程
� 2015 年:Pulsar 在雅虎内部首次亮相,用于处理大规模数据流。
� 2016 年:Pulsar 开源,吸引了外部开发者的关注和贡献。
� 2018 年:成为 Apache 顶级项目,标志着其在行业内的成熟和认
可。
� 2019 年至今:Pulsar 持续发展,引入了更多功能,如 Pulsar
Functions 和 Pulsar SQL,增强了其在实时数据处理和分析领域的应用。
1.2 Pulsar 的核心特性
Pulsar 的核心特性使其在众多消息队列系统中脱颖而出,尤其适用于需要
高吞吐量、低延迟和大规模数据处理的场景。
1.2.1 高性能与低延迟
Pulsar 采用非阻塞 I/O 模型和零拷贝技术,能够实现极高的消息吞吐量和低
延迟的消息传递。这使得 Pulsar 在处理大量实时数据时,能够保持高效和响应
迅速。
1.2.2 可扩展性
Pulsar 的架构设计允许其轻松扩展,无论是增加更多的消息处理能力还是
存储容量。它支持水平扩展,可以通过增加更多的节点来提升系统的整体性能
和存储能力。
1.2.3 持久化与可靠性
Pulsar 提供了消息的持久化存储,确保即使在节点故障的情况下,消息也
不会丢失。它使用了多副本机制,可以在多个节点上存储消息的副本,从而提
高了系统的可靠性和容错能力。
2
1.2.4 灵活的消息分发
Pulsar 支持多种消息分发模式,包括发布/订阅(Pub/Sub)、点对点(P2P)
和消息模式(Message Patterns)。这使得 Pulsar 能够适应不同的应用场景,无
论是广播消息还是点对点通信。
1.2.5 安全性与认证
Pulsar 内置了强大的安全性和认证机制,支持 TLS 加密和多种认证方式,
如 OAuth2、Kerberos 和 Token。这确保了消息在传输过程中的安全性和数据的
完整性。
1.2.6 管理与监控
Pulsar 提供了丰富的管理工具和监控功能,使得运维人员能够轻松地管理
集群、监控系统状态和性能。这包括了 Pulsar Manager 和 Pulsar Admin API,以
及与 Prometheus 和 Grafana 集成的监控解决方案。
1.2.7 示例:使用 Pulsar 进行消息发布与订阅
以下是一个使用 Java API 在 Pulsar 中创建一个主题并进行消息发布与订阅
的示例代码:
//
导入
Pulsar
客户端库
import org.apache.pulsar.client.api.*;
public class PulsarExample {
public static void main(String[] args) throws PulsarClientException {
//
创建
Pulsar
客户端
PulsarClient client = PulsarClient.builder()
.serviceUrl("pulsar://localhost:6650")
.build();
//
创建生产者
Producer<String> producer = client.newProducer(Schema.STRING)
.topic("persistent://sample/standalone/ns/my-topic")
.create();
//
发布消息
for (int i = 0; i < 10; i++) {
String message = "Hello Pulsar " + i;
producer.send(message);
}
//
创建消费者
Consumer<String> consumer = client.newConsumer(Schema.STRING)
3
.topic("persistent://sample/standalone/ns/my-topic")
.subscriptionName("my-subscription")
.subscribe();
//
订阅并消费消息
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Message<String> msg = consumer.receive();
System.out.println("Received message: " + msg.getValue());
consumer.acknowledge(msg);
}
//
关闭生产者和消费者
producer.close();
consumer.close();
client.close();
}
}
1.2.8 代码解释
1. 创建 Pulsar 客户端:通过指定 Pulsar 服务的 URL 来创建客户端。
2. 创建生产者:指定主题和消息的模式(本例中为字符串)来创建
生产者。
3. 发布消息:使用生产者发送 10 条消息到指定的主题。
4. 创建消费者:指定主题、订阅名称和消息模式来创建消费者。
5. 订阅并消费消息:消费者接收并处理 10 条消息,每条消息处理后
进行确认。
6. 关闭资源:最后,关闭生产者、消费者和客户端,释放资源。
通过这个示例,我们可以看到 Pulsar 在消息发布与订阅方面的基本操作,
以及其 API 的易用性。这仅为 Pulsar 强大功能的冰山一角,实际应用中,Pulsar
还支持更复杂的消息处理和流处理场景。
2 Pulsar 的基本操作
2.1 创建 Pulsar 集群
在创建 Pulsar 集群之前,理解 Pulsar 的架构至关重要。Pulsar 集群由多个
Broker 节点组成,这些节点负责处理消息的发布和订阅请求。集群中还包含
ZooKeeper 和 BookKeeper 服务,分别用于集群的协调和数据的持久化存储。
2.1.1 步骤 1:安装 ZooKeeper 和 BookKeeper
首先,需要在集群的每台机器上安装 ZooKeeper 和 BookKeeper。这通常涉
及下载并解压软件包,然后配置环境变量。
4
#
下载
ZooKeeper
wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.14/zookeeper-3.4.14.tar.gz
tar -xzf zookeeper-3.4.14.tar.gz
#
下载
BookKeeper
wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/bookkeeper/4.10.0/apache-bookkeeper-4.10.0-bin.tar.gz
tar -xzf apache-bookkeeper-4.10.0-bin.tar.gz
2.1.2 步骤 2:配置 Pulsar Broker
配置 Pulsar Broker 需要编辑 broker.conf 文件,设置 ZooKeeper 和
BookKeeper 的连接信息,以及集群的名称。
# broker.conf 示例配置
zookeeperServers=localhost:2181
bookkeeperClientAddrs=localhost:3181
bookkeeperMetadataServiceAddrs=localhost:3181
clusterName=standalone
2.1.3 步骤 3:启动 Pulsar 集群
启动 Pulsar 集群涉及启动 ZooKeeper、BookKeeper 和 Broker 服务。这通常
通过执行特定的脚本来完成。
#
启动
ZooKeeper
bin/zkServer.sh start
#
启动
BookKeeper
bin/bookkeeper shell start
#
启动
Broker
bin/pulsar shell start
2.2 配置 Pulsar 环境
配置 Pulsar 环境不仅包括集群的设置,还涉及客户端的配置,以确保客户
端能够正确地与集群通信。
2.2.1 步骤 1:设置客户端库
在客户端应用程序中,需要添加 Pulsar 客户端库的依赖。对于 Java 应用程
序,这通常在 pom.xml 文件中完成。
<!-- pom.xml
示例配置
-->
<dependency>
<groupId>org.apache.pulsar</groupId>
<artifactId>pulsar-client</artifactId>
5
<version>2.8.0</version>
</dependency>
2.2.2 步骤 2:配置客户端
客户端配置包括设置 Pulsar 服务的 URL,以及可能的认证信息。以下是一
个 Java 客户端配置的示例。
import org.apache.pulsar.client.api.PulsarClient;
import org.apache.pulsar.client.api.PulsarClientException;
public class PulsarClientConfig {
public static void main(String[] args) {
try {
//
创建
Pulsar
客户端
PulsarClient client = PulsarClient.builder()
.serviceUrl("pulsar://localhost:6650")
.build();
} catch (PulsarClientException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.3 发布与订阅消息
Pulsar 支持多种消息发布和订阅模式,包括发布-订阅(Publish-Subscribe)
和请求-响应(Request-Response)。
2.3.1 发布消息
发布消息到 Pulsar 涉及创建一个 Producer,然后使用它来发送消息到特定
的 Topic。
import org.apache.pulsar.client.api.Message;
import org.apache.pulsar.client.api.Producer;
import org.apache.pulsar.client.api.PulsarClient;
import org.apache.pulsar.client.api.PulsarClientException;
public class PulsarProducer {
public static void main(String[] args) {
try {
//
创建
Pulsar
客户端
PulsarClient client = PulsarClient.builder()
.serviceUrl("pulsar://localhost:6650")
.build();
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