由浅到深学习Kafka：生产者消息分区机制原理

作者：架构师的修炼之路 2020-04-17 14:49:34在使用Apache Kafka生产和消费消息的时候，肯定是希望能够将数据均匀地分配到所有 服务器 上。比如很多公司使用Kafka收集应用服务器的日志数据，这种数据都是很多的，特别是对于那种大批量机器组成的集群环境，每分钟产生的日志量都能以GB数，因此如何将这么大的数据量均匀地分配到Kafka的各个Broker上，就成为一个非常重要的问题。

在使用Apache Kafka生产和消费消息的时候，肯定是希望能够将数据均匀地分配到所有服务器上。

比如很多公司使用Kafka收集应用服务器的日志数据，这种数据都是很多的，特别是对于那种大批量机器组成的集群环境，每分钟产生的日志量都能以GB数，因此如何将这么大的数据量均匀地分配到Kafka的各个Broker上，就成为一个非常重要的问题。

为什么分区?

Topic的概念，它是承载真实数据的逻辑容器，而在主题之下还分为若干个分区，也就是说Kafka的消息组织方式实际上是三级结构：主题-分区-消息。主题下的每条消息只会保存在某一个分区中，而不会在多个分区中被保存多份。官网上的这张图非常清晰地展示了。

Kafka的三级结构，如下所示：

看到了这张图，我有几个问题，为什么Kafka要做这样的设计?为什么使用分区而不是直接使用多个Topic呢?

分区的作用

其实，分区的作用就是提供负载均衡的能力，或者说对数据进行分区的主要原因，就是为了实现系统的高伸缩性(Scalability)

不同的分区能够被放置到不同节点的机器上，而数据的读写操作也都是针对分区这个粒度而进行的，这样每个节点的机器都能独立地执行各自分区的读写请求处理，并且，我们还可以通过添加新的节点机器来增加整体系统的吞吐量

实际上分区的概念以及分区数据库早在1980年就已经有大牛们在做了，比如那时候有个叫Teradata的数据库就引入了分区的概念

在不同的分布式系统对分区的叫法也不尽相同：比如在Kafka中叫分区，在MongoDB和Elasticsearch中就叫分片Shard，而在HBase中则叫Region，在Cassandra中又被称作vnode

从表面看起来，它们实现原理可能不尽相同，但对底层分区(Partitioning)的整体思想却从未改变

除了提供负载均衡这种最核心的功能之外，利用分区也可以实现其他一些业务级别的需求，比如实现业务级别的消息顺序的问题

Kafka中的分区策略

Kafka中的分区策略，就是决定生产者将消息发送到哪个分区的算法

Kafka提供了默认的分区策略，同时，也支持自定义分区策略

默认分区策略

轮询策略

也称Round-robin策略，即顺序分配

比如一个主题下有3个分区，那么第一条消息被发送到分区0，第二条被发送到分区1，第三条被发送到分区2，以此类推。当生产第4条消息时又会重新开始，即将其分配到分区0，如下图所示

如果你未指定partitioner.class参数，那么你的生产者程序会按照轮询的方式在Topic的所有分区间均匀地“存放”消息

轮询策略有非常优秀的负载均衡表现，它总是能保证消息最大限度地被平均分配到所有分区上，默认情况下它是最合理的分区策略，也是我们最常用的分区策略之一

随机策略

也称Randomness策略，所谓随机就是我们随意地将消息放置到任意一个分区上，如下图所示

如果要实现随机策略版的partition方法，很简单，只需要两行代码即可：

先计算出该Topic总的分区数，然后随机地返回一个小于它的正整数

本质上看随机策略也是力求将数据均匀地打散到各个分区，但从实际表现来看，它要逊于轮询策略，所以如果追求数据的均匀分布，还是使用轮询策略比较好

事实上，随机策略是老版本生产者使用的分区策略，在新版本中已经改为轮询了

消息键策略

也称key-ordering策略，Kafka允许为每条消息定义消息键，简称为Key

这个Key的作用非常大，它可以是一个有着明确业务含义的字符串，比如客户代码、部门编号或是业务ID等;也可以用来表征消息元数据

特别是在Kafka不支持时间戳的年代，在一些场景中，工程师们都是直接将消息创建时间封装进Key里面的

一旦消息被定义了Key，那么你就可以保证同一个Key的所有消息都进入到相同的分区里面，由于每个分区下的消息处理都是有顺序的，故这个策略被称为按消息键策略，如下图所示

实现这个策略的partition方法同样简单，只需要下面两行代码即可：

先计算出该Topic总的分区数，然后计算出key的hashCode与分区数取模的绝对值

Kafka在默认分区策略的选择：如果指定了Key，那么默认实现按消息键策略;如果没有指定Key，则使用轮询策略

地理分区策略

上面这几种分区策略都是比较基础的策略，其实还有一种比较常见的，即所谓的基于地理位置的分区策略

当然这种策略一般只针对那些大规模的Kafka集群，特别是跨城市、跨国家甚至是跨大洲的集群

自定义分区策略

说完了默认分区，来说说自定义分区

Kafka中如果要自定义分区策略，你需要显式地配置生产者端的参数partitioner.class

这个参数该怎么设定呢?方法很简单，在编写生产者程序时，你可以编写一个具体的类实现org.apache.kafka.clients.producer.Partitioner接口

这个接口也很简单，只定义了两个方法：partition()和close()，通常你只需要实现最重要的partition方法，代码如下所示

这里的topic、key、keyBytes、value和valueBytes都属于消息数据，cluster则是集群信息(比如当前Kafka集群共有多少主题、多少Broker等)

Kafka给你这么多信息，就是希望让你能够充分地利用这些信息对消息进行分区，计算出它要被发送到哪个分区中

只要你自己的实现类定义好了partition方法，同时设置partitioner.class参数为你自己实现类的Full Qualified Name，那么生产者程序就会按照你的代码逻辑对消息进行分区

结语

今天学习了Kafka生产者消息分区的机制以及常见的几种分区策略

分区是实现负载均衡以及高吞吐量的关键，故在生产者这一端就要仔细盘算合适的分区策略，避免造成消息数据的倾斜，使得某些分区成为性能瓶颈，这样极易引发下游数据消费的性能下降

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买卖商品期货需要些什么手续？？有资金限制么？

期货开户一、开户1、选择开户机构2、开户条件有下列情况之一的，不得成为期货经纪公司客户： · 无民事行为能力或者限制民事行为能力的自然人； · 期货监管部门、期货交易所的工作人员； · 本公司职工及其配偶、直系亲属； · 期货市场禁止进入者； · 金融机构、事业单位和国家机关； · 未能提供法定代表人签署的批准文件的国有企业或者国有资产占控股地位或主导地位的企业； · 单位委托开户未能提供委托授权文件的； · 中国证监会规定的其他情况； 3、开户时间和地点：可选择任何时间到期货公司营业场所办理。 4、开户金额：不低于5万元；5、开户所需提供资料：个人户：自然人投资者的头部正面照、身份证正面扫描件；法人户：机构投资者的开户代理人头部正面照、开户代理人身份证正面扫描件、机构投资者营业执照（副本）和组织机构代码证的扫描件。 二、入金入金可采用现金、电汇、汇票、支票，银期转帐等方式。 电汇、汇票、支票须以资金到 公司帐户方视为到帐。 三、申请交易编码客户填写各交易所申请编码表后，由期货公司为客户办理交易编码申请手续，编码获得批复后方可进行交易。 四、交易五、结算由结算部对客户每日交易情况进行结算，营业厅客户每日向营业部盘房索取并签署结算单，网上交易客户每日通过网上查询功能查询结算单。 六、撤户客户在办理完期货公司规定的撤户手续后，双方签署终止协议，结束代理关系。 七、出金由期货公司财务部采取现金、电汇、汇票，支票及银期转帐的方式为客户办理出金。 期货的炒作方式与股市十分相似，但又有十分明显的区别。 一、以小搏大：股票是全额交易，即有多少钱只能买多少股票，而期货是保证金制，即只需缴纳成交额的5%至10%，就可进行100%的交易。 比如投资者有一万元，买10元一股的股票能买1000股，而投资期货就可以成交10万元的商品期货合约，这就是以小搏大。 二、双向交易：股票是单向交易，只能先买股票，才能卖出；而期货即可以先买进也可以先卖出，这就是双向交易。 三、时间制约:股票交易无时间限制，如果被套可以长期平仓，而期货必须到期交割，否则交易所将强行平仓或以实物交割。 四、盈亏实际：股票投资回报有两部分，其一是市场差价，其二是分红派息，而期货投资的盈亏在市场交易中就是实际盈亏。 五、风险巨大：期货由于实行保证金制、追加保证金制和到期强行平仓的限制，从而使其更具有高报酬、高风险的特点，在某种意义上讲，期货可以使 一夜暴富，也可能使 顷刻间一贫如洗，投资者要慎重投资。 1：品种 期货比较活跃的品种只有几个，便于分析跟踪。 股票品种有1300多，看一遍都很困难，分析起来就更不容易。 2：资金 期货是保证金交易，用5%的资金可以做100%的交易，资金放大20倍，杠杆作用十分明显。 股票是全额保证金交易，有多少钱买多少钱的股票。 3：交易方式 期货是t+0交易，有做空机制，可以双向交易。 股票是t+1，没有做空机制。 4：参与者： 期货是由想回避价格风险的生产者和经销商还有愿意承担价格风险并且获取风险利润的投机者共同参与的。 股票的参与者基本上以投机者居多（投机者高位套牢被迫成为投资者） 5：作用： 期货最显著的特点就是提供了给现货商和经销商一个回避价格风险的市场。 股票最主要的作用是融资，也就是大家经常说的圈钱。 6：信息披露： 期货信息主要是关于产量，消费量，主产地的天气等报告，专业报纸都有报告，透明度很高。 股票最主要的是财务报表，而作假的上市公司达60%以上。 7：标的物：期货和约所对应的是固定的商品如铜，大豆等。 股票是有价证券。 8：价格： 期货价格是大家对未来走势的一种预期，受期货商品成本制约，离近交割月，价格将和现货价格趋于一致。 股票价格是受庄家拉抬的力度而定，和大盘的走势密切相关。 9：风险： 期货商品是有成本的，期价的过度偏离都会被市场所纠正，它的风险主要来自参与者对仓位的合理把握和操作水平高低。 股票是可以摘牌的，股价也可以跌的很低。 即使 有很高的操作水平，也不容易看清楚哪个公司在做假帐，这有中科系股票和银广夏为证。 10：时间： 期货有交割月，到期必须交割。 也可以用对冲的方式解除履约责任。 股票可以长期持有。 期货市场基本制度1．保证金制度在期货交易中，任何交易者必须按照其所买卖期货合约价值的一定比例（通常为5-10%）缴纳资金，作为其履行期货合约的财力担保，然后才能参与期货合约的买卖，并视价格变动情况确定是否追加资金。 这种制度就是保证金制度，所交的资金就是保证金。 保证金制度既体现了期货交易特有的“杠杆效应”，同时也成为交易所控制期货交易风险的一种重要手段。 2．每日结算制度期货交易的结算是由交易所统一组织进行的。 期货交易所实行每日无负债结算制度，又称“逐日盯市”，是指每日交易结束后，交易所按当日结算价结算所有合约的盈亏、交易保证金及手续费、税金等费用，对应收应付的款项同时划转，相应增加或减少会员的结算准备金。 期货交易的结算实行分级结算，即交易所对其会员进行结算，期货经纪公司对其客户进行结算。 3．涨跌停板制度涨跌停板制度又称每日价格最大波动限制，即指期货合约在一个交易日中的交易价格波动不得高于或低于规定的涨跌幅度，超过该涨跌幅度的报价将被视为无效，不能成交。 4．持仓限额制度持仓限额制度是指期货交易所为了防范操纵市场价格的行为和防止期货市场风险过度集中于少数投资者，对会员及客户的持仓数量进行限制的制度。 超过限额，交易所可按规定强行平仓或提高保证金比例。 5．大户报告制度大户报告制度是指当会员或客户某品种持仓合约的投机头寸达到交易所对其规定的头寸持仓限量80%以上（含本数）时，会员或客户应向交易所报告其资金情况、头寸情况等，客户须通过经纪会员报告。 大户报告制度是与持仓限额制度紧密相关的又一个防范大户操纵市场价格、控制市场风险的制度。 6．实物交割制度实物交割制度是指交易所制定的、当期货合约到期时，交易双方将期货合约所载商品的所有权按规定进行转移，了结未平仓合约的制度。 7．强行平仓制度强行平仓制度，是指当会员或客户的交易保证金不足并未在规定的时间内补足，或者当会员或客户的持仓量超出规定的限额时，或者当会员或客户违规时，交易所为了防止风险进一步扩大，实行强行平仓的制度。 简单地说就是交易所对违规者的有关持仓实行平仓的一种强制措施。 （来源：期货实战网）[编辑本段]【期货合约的主要特点】a.期货合约的商品品种、数量、质量、等级、交货时间、交货地点等条款都是既定的，是标准化的，唯一的变量是价格。 期货合约的标准通常由期货交易所设计，经国家监管机构审批上市。 b.期货合约是在期货交易所组织下成交的，具有法律效力，而价格又是在交易所的交易厅里通过公开竞价方式产生的；国外大多采用公开叫价方式，而 国均采用电脑交易。 c.期货合约的履行由交易所担保，不允许私下交易。 d.期货合约可通过交收现货或进行对冲交易来履行或解除合约义务。 [编辑本段]【期货合约的组成要素】a.交易品种b.交易数量和单位c.最小变动价位，报价须是最小变动价位的整倍数。 d.每日价格最大波动限制，即涨跌停板。 当市场价格涨到最大涨幅时， 称涨停板，反之，称跌停板。 e.合约月份f.交易时间g.最后交易日:最后交易日是指某一期货合约在合约交割月份中进行交易的最后一个交易日;h.交割时间:指该合约规定进行实物交割的时间；i.交割标准和等级j.交割地点k.保证金l.交易手续费

什么是文化竞争力，如何提高文化竞争力，为什么要提高文化竞争力

文化竞争力文化作为“软实力”，是综合国力的重要组成部分。 只有具有竞争力的文化，才能有效占领国际文化市场，赢得国际消费者的青睐，最终发挥其国际影响力。 离开对消费者心理及其需求的理解和把握，离开独特的文化意义和价值，增强文化竞争力就是一句空话。 增强文化竞争力，是提高中华文化国际影响力的前提和基础。 文化作为“软实力”，是综合国力的重要组成部分。 只有具有竞争力的文化，才能有效占领国际文化市场，赢得国际消费者的青睐，最终发挥其国际影响力。 提高中华文化的国际影响力，必须实施“走出去”战略。 文化的影响，是通过多种形式的文化沟通和文化交流实现的。 “走出去”战略，既是经济发展战略，也是文化发展战略。 所谓文化竞争力，概括地说，就是各种文化因素在推进经济社会和人的全面发展中所产生的凝聚力、导向力、鼓舞力和推动力。 主要表现为以下三个方面内容：一是文化创新能力。 同其他领域的创新相比，文化创新更具有特殊的意义。 从某种意义上说，创新是文化的生命，文化产品有无竞争力，主要取决于文化创新；二是文化产业的科技含量。 文化产业的兴起，把科技、市场和文化结合在一起，赋予文化新的发展形态。 文化产业的竞争越来越多地表现为科技实力竞争。 大力发展高科技媒体及相关产业，推进文化产业与高新信息技术的联姻，才能提升文化产业的竞争力；三是高素质的人才。 无论是推动文化创新，还是应用高新技术发展文化产业，都离不开高素质的人才。 文化竞争力是一个多层次的统一体，主要包括四个方面的内涵：一是文化产品竞争力。 文化离不开某种形式的载体，不论是何种形式的文化，都要通过一定的产品或服务（可统称为产品）来表现。 文化产品竞争力，是指文化产品引起消费者注意、唤起消费者共鸣、促使消费者购买的能力。 二是文化企业竞争力。 文化产品是由文化企业（事业单位也可视为文化产品的生产者）研发生产出来的，企业要可持续地生产出有竞争力的产品，就必须具有可持续的核心竞争力。 文化企业的竞争力，是指文化企业的原创能力、整合资源的能力和抓住消费者的营销能力等。 三是文化品牌竞争力。 文化产品和文化企业，都有品牌。 品牌作为无形资产和重要的战略资源，在文化竞争力中举足轻重。 文化品牌竞争力，是指通过品牌的影响力和号召力，有效提升该品牌文化产品和文化企业竞争力的能力。 四是文化形象竞争力。 文化整体形象的好坏，不仅影响到文化产品竞争力、文化企业竞争力和文化品牌竞争力，而且还将影响到普通产品的竞争力。 文化形象竞争力，是指文化整体的吸引力、凝聚力和感召力。 这四个方面相互联系，相互促进。 提高文化竞争力，依赖于文化创新能力，需要正确的文化发展战略加以培育。 可持续的文化创新能力，是文化竞争力的不竭源泉。 在社会主义市场经济条件下，文化发展战略的本质，就在于可持续地提高文化竞争力。 提高文化竞争力的文化发展战略，通常是指国家层面上的文化发展战略。 为了鼓励、支持和引导文化创新，文化发展战略应具有以下几个特征：第一，为文化的可持续创新提供广阔的空间和可能；第二，为文化的可持续创新提供良好的制度环境和保障；第三，为文化的可持续创新提供宽松的社会舆论环境和氛围；第四，为文化的可持续创新提供必要的资源和条件；第五，为文化的可持续创新提供足够的激励和动力。 可以说，提高文化竞争力的文化发展战略，就是以提升文化整体形象的竞争力为根本目的，以提升产品的竞争力为直接目的，以提升企业和品牌竞争力为媒介和手段的战略。 文化竞争力还蕴藏于消费者的需求之中。 在一定意义上，文化竞争力就是发现消费者的现实需求和潜在需求，并寻求其喜爱的方式满足这种需求的能力，是用文化的民族特色为包括文化产品在内的各种产品赋予文化意义和文化价值的能力。 离开对消费者心理及其需求的理解和把握，离开独特的文化意义和价值，增强文化竞争力就是一句空话。 我国是一个文化资源丰富的大国。 在经济全球化背景下，中华文化要走向世界，提高国际影响力，就须以体制机制创新为重点，深化文化体制改革，解放和发展文化生产力，不断增强我国文化的总体实力，使我国由文化资源大国变为文化产业大国。 ——高度重视立党立国的根本指导思想问题，积极推进理论创新，不断巩固全党全国人民团结奋斗的共同思想基础。 马克思主义是我们立党立国的根本指导思想，是历史与人民的选择，也是全党全国人民团结奋斗的共同思想基础。 依据这一科学认识，面对国际国内两方面巨大而深刻的变化，各种社会文化思潮的相互激荡，思想文化、价值观念、道德观念多元并存、新旧交替的文化现实，全会强调，必须坚持马克思主义在意识形态领域的指导地位，不断巩固全党全国人民团结奋斗的共同思想基础。 同样不可置疑的是，马克思主义的生命力是与它的创造力、说服力、感召力紧密相连的。 马克思主义要能够指导实践，就必须随着实践的发展而发展。 因而，全会强调，要积极推进理论创新，大力营造理论创新的社会环境，用理论创新的成果指导路线方针政策的制定，通过理论创新推动制度创新、科技创新、文化创新，以及其他各方面的创新。 —把文化发展的着力点放在满足人民群众精神文化需求和促进人的全面发展上，解放和发展文化生产力。

论文:试论消费者权益保护法的基本原则问题研究

《消费者权益保护法》的基本原则是指贯穿了该法的内容及整个调整过程的总的指导思想或总的指导方针，是国家处理有关消费者问题，对相关社会关系进行法律调整的基本准则。是贯穿于消费者权益保护立法、司法以及消费活动的每一个环节，反映市场经济条件下，国家保护消费者权益的根本宗旨。主要有以下几大原则：

1、国家对消费者特别保护的原则

从法律地位上看，消费者和经营者都属于平等的民事活动主体。 可以实际的生活中，在商品交易以及服务的过程中，消费者处于相对弱势的地位。 消费者是分散的个体，而经营者多数是有组织的经济实体，有些甚至是经济实力非常雄厚的企业，而消费者经济能力相对较弱又缺乏专业的辨别商品或服务的技术知识。 再者，消费者购买商品和接受服务主要是以满足其个人或家庭生活需要为目的，而经营者关心的是能否给其带来经济效益，两者之间利益需求的差异，必然要求给消费者以特别保护。

在《消费者权益保护法》中，专章规定了消费者的权利，同时，站在消费者权益的立场上，对经营者设定了明确的义务，也规定了国家机关在保护消费者权益方面的职责，同时，在消费争议的解决、消费者权益受到损害的救济问题上，规定了一系列有利于消费者的程序和措施，对消费给予了特别保护。

2、国家保护与社会监督相结合的原则

《消费者权益保护法》第六条规定：“保护消费者的合法权益是全世界社会共同的责任。 国家鼓励、支持一切组织和个人对损害消费者合法权益的行为进行社会监督。 大众传播媒介应当做好维护消费者合法权益的宣传，对损害消费合法权益的行为进行舆论监督。 ”

3、充分、及时、有效保护原则具体体现在四个方面：

(1)每个消费者的权益均受《消费者权益保护法》保护，《消费者权益保护法》未作规定的，受其它法律保护。

(2)每个消费者都享有全面的消费权利，《消费者权益保护法》规定了消费者的九大权利，基本上概括了消费者在社会生活不同领域、不同方面应当享有的权利。

(3)《消费者权益保护法》不仅要求经营者对消费者承担修理、重作、更换、退货、补足商品数量的责任，退货款和服务费用或者赔偿的责任，而且还要求经营者承担人身、财产损害赔偿责任，承担因欺诈行为造成损害的加倍赔偿责任。

(4)行政职能机关、消费者权益保护组织和司机关等。 发现损害消费者合法权益的行为应及时立案查处。

4、平等自愿、诚实信用原则

《消费者权益保护法》，第四条明确规定：“经营者与消费者进行交易，应当遵循自愿、平等、公平、诚实信用的原则。 ”在“消费者的权利”中又明确了消费者的自主选择权、公平交易权、受尊重权等，在“经营者的义务”中也明确了经营者京戏当诚实信用的一些具体义务，在“法律责任”的规定中，更规定了经营者违反此原则的处罚措施。

5、经营者应当承担质量责任的原则

《消费者权益保护法》规定了消费者在消费过程中因质量缺陷而遭受损害，可向有直接合同关系或没有直接合同关系的生产商、销售商(含批发商与零售商)提出赔偿，销售者赔偿后，属于生产者的责任或者属于向销售者有权向生产者或者其他销售者追偿;属于销售者责任的，生产者赔偿后，有权向销售者追偿。