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Rebalance后消费位置重置的问题

  1. 可能带来的问题

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    场景示例：
    Consumer1原本消费Partition0：
    ┌───────────────────────────┐
    │     Partition 0          │
    │ offset: 1000000 -> 1500000│
    └───────────────────────────┘

    Rebalance后分配给Consumer2：
    1. 需要初始化消费位置
    2. 可能需要建立新的TCP连接
    3. 重新填充消费者缓存
    4. 可能导致重复消费

  2. 性能影响

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    主要开销：
    1. 状态重建
       - 重新加载消费位置
       - 重建内部缓存
       
    2. 网络开销
       - 建立新的TCP连接
       - 首次拉取数据
       
    3. 消费延迟
       - 处理暂停
       - 消息积压增加

  3. 优化方案

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    // 1. 使用StickyAssignor策略
    properties.put(
        ConsumerConfig.PARTITION_ASSIGNMENT_STRATEGY_CONFIG,
        "org.apache.kafka.clients.consumer.StickyAssignor"
    );

    // 2. 合理配置缓存大小
    properties.put(
        ConsumerConfig.FETCH_MAX_BYTES_CONFIG,
        "5242880"  // 5MB
    );

    // 3. 实现优雅的偏移量管理
    class MyConsumer {
        private Map<TopicPartition, OffsetAndMetadata> currentOffsets 
            = new ConcurrentHashMap<>();
            
        @KafkaListener(topics = "my-topic")
        public void consume(ConsumerRecord<String, String> record) {
            // 处理消息
            processMessage(record);
            
            // 记录偏移量
            currentOffsets.put(
                new TopicPartition(record.topic(), record.partition()),
                new OffsetAndMetadata(record.offset() + 1)
            );
        }
        
        // Rebalance监听器
        class SaveOffsetOnRebalance implements ConsumerRebalanceListener {
            public void onPartitionsRevoked(Collection<TopicPartition> partitions) {
                // Rebalance前提交偏移量
                consumer.commitSync(currentOffsets);
            }
        }
    }

  4. 最佳实践

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    1. 减少Rebalance频率
       - 合理设置session.timeout.ms
       - 避免频繁重启消费者

    2. 优化消费者配置
       - 使用StickyAssignor
       - 合理设置fetch.max.bytes
       - 启用消费者缓存

    3. 监控指标
       - 消费延迟
       - Rebalance频率
       - 处理时间

  5. 新版本优化(Kafka 2.4+)

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    增量式Rebalance：
    1. 只对变更的分区进行重分配
    2. 未变更的分区继续消费
    3. 显著减少重平衡影响

    Cooperative Rebalancing：
    1. 两阶段提交过程
    2. 允许消费者继续处理未撤销的分区
    3. 减少消费中断时间