Kafka 服务端通过Kafka.scala的主函数main方法启动。KafkaServerStartable类提供读取配置文件、启动/停止服务的方法。而启动/停止服务最终调用的是KafkaServer的startup/shutdown方法。

启动流程

1. 启动 zk 客户端。
2. 启动动态配置。
3. 启动调度线程池。
4. 启动日志管理器的后台线程，包括日志清理、日志刷盘、日志删除、日志压缩。
5. 启动 NIO Socket 服务。
   1. 初始化一个接收器Acceptor，即启动 NIO Socket。
   2. 添加num.network.threads个接收器到请求通道RequestChannel的处理器缓存ConcurrentHashMap，key 为递增编号，value 为处理器Processor。
   3. Acceptor执行CountDownLatch.await等待通知启动。
   4. 缓存Acceptor到ConcurrentHashMap，key 为EndPoint，value 为Acceptor。
6. 启动副本管理器。
7. 在 zk 注册 broker。
8. 启动控制器。
9. 启动组协调器。
10. 启动事务协调器。
11. 初始化KafkaApis。
12. 初始化处理器线程缓存池。
    1. 启动num.io.threads个请求处理器线程KafkaRequestHandler。
    2. 从阻塞队列ArrayBlockingQueue获取请求，调用KafkaApis.handle方法，进行集中处理请求。
13. 启动处理器线程。
    1. 首先CountDownLatch.countDown通知唤醒Acceptor线程。
       1. 使用NIO.select轮询。
       2. 如果有可接收就绪的事件，则将当前的SocketChannel加入缓存队列ConcurrentLinkedQueue
    2. 从上述缓存队列取出SocketChannel，绑定到KafkaChannel。
    3. 将接收到的请求缓存到限长阻塞队列ArrayBlockingQueue

请求处理流程

服务端请求处理流程

详细源码分析

Acceptor 线程

def run() {
  serverChannel.register(nioSelector, SelectionKey.OP_ACCEPT) // 注册接收事件
  startupComplete() // 通知 Acceptor 线程
  var currentProcessor = 0
  while (isRunning) {
    val ready = nioSelector.select(500) // 轮询事件
    if (ready > 0) {
      val keys = nioSelector.selectedKeys()
      val iter = keys.iterator()
      while (iter.hasNext && isRunning) {
        val key = iter.next
        iter.remove()
        if (key.isAcceptable) { // 有可接受事件
          val processor = synchronized {
            currentProcessor = currentProcessor % processors.size
            processors(currentProcessor) // 缓存 Processor 
          }
          accept(key, processor) // 将 SocketChannel 缓存到队列
        }
      }
    }
  }
}

Processor 线程

override def run() {
  startupComplete() // CountDownLatch.countDown 唤醒 Acceptor 线程。
  while (isRunning) {
    configureNewConnections() // 从缓存队列取出 SocketChannel，绑定到 KafkaChannel
    processNewResponses() // 处理返回客户端的响应
    poll() // Kafka.Selector 轮询读取/写入事件
    processCompletedReceives() // 处理客户端的请求，放到阻塞队列
    processCompletedSends() // 处理返回客户端响应后的回调
    processDisconnected() // 断开连接后的处理
  }
}

KafkaRequestHandler 线程阻塞队列

def run() {
  while (!stopped) {
    val startSelectTime = time.nanoseconds
    // 从阻塞队列拉取请求
    val req = requestChannel.receiveRequest(300) 

    req match {
      case request: RequestChannel.Request =>
        try {
          apis.handle(request) // 调用`KafkaApis.handle`方法，进行集中处理请求。
        }
    }
  }
}

KSelector

  参考客户端源码分析。