docker搭建kafka集群完整版（windows）

1.安装docker desktop.

 

如下图，点击下载即可。

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器

下载好后 点击运行exe文件，我们采用交互式安装程序。

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_02

安装完成后直接重启即可,默认安装在c盘，如果不想安装在c盘就采用命令行的方式安装。官网有教程。

点击接受

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_03

之后点击登录

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_04

当然不登录也没关系。

接下来我们安装一下Linux内核，打开windows powershell,运行wsl --date,即可（看情况，电脑没有或软件没有提示的情况就要安装）

配置一下环境，如下，打开右上角的设置，更改下面的数据位置

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_05

之后配置国内镜像源，可用参考网上给的代码

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_06

{
  "registry-mirrors": [
    "https://registry.docker-cn.com",
    "http://hub-mirror.c.163.com",
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://cr.console.aliyun.com",
    "https://mirror.ccs.tencentyun.com"
  ],
  "builder": {
    "gc": {
      "defaultKeepStorage": "20GB",
      "enabled": true
    }
  },
  "experimental": false,
  "features": {
    "buildkit": true
  }
}

之后点击应用并重启即可。

过程中可能出现的问题：

1.Docker 一直starting

遇到这种情况，一般是因为没有安装wsl 2（或者没有打开），安装即可。在安装这个之前需要启用虚拟化，一般都开启了，这里不详细介绍。

安装完成后重启电脑即可。

如下图，便是安装完成了

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_desktop_07

上面有一个是我拉取的一个image,一开始没有。

这样我们便可以在windows上使用docker了。

注意：后续如果关闭后一直显示正在启动中建议重启电脑重新启动，亲测有效。

2.下载镜像

打开Windows powershell,运行下面命令：

docker pull bitnami/kafka
docker pull zookeeper

版本随意，但建议都采用最新的版本，老版本可能会出现版本冲突，但你不知道会不会发生冲突，容易出问题。

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_08

准备工作：

在开始新建集群之前，新建好文件夹，根据下面的yml配置文件选择的地址来建文件夹（冒号后面的可以不建），如下图（可以自己改变位置）：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_desktop_09

不然数据会默认安装到C盘。

3.创建docker网络

运行下面命令：

docker network create zk-net

如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_10

4.docker compose 搭建kafka集群

之前还要搭建zookeeper集群，用了俩个compose.yml文件，这里合并一下，缩减操作。

创建一个yml文件，名字随意，这里取名为docker-compose-kafka.yml

文件配置如下：

version: "3"

networks:
  zk-net:
    external:
      name: zk-net

services:
  z1:
    image: 'zookeeper:latest'
    container_name: z1
    hostname: z1
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_SERVERS: server.1=0.0.0.0:2888:3888;2181 server.2=z2:2888:3888;2181 server.3=z3:2888:3888;2181
      ALLOW_ANONYMOUS_LOGIN: "yes"
    networks:
      - zk-net
    ports:
      - 2181:2181
      - 8081:8080
    volumes:
      - /D/docker_desktop/z1/z1/data:/data
      - /D/docker_desktop/z1/z1/datalog:/datalog
  z2:
    image: 'zookeeper:latest'
    container_name: z2
    hostname: z2
    environment:
      ZOO_MY_ID: 2
      ZOO_SERVERS: server.1=z1:2888:3888;2181 server.2=0.0.0.0:2888:3888;2181 server.3=z3:2888:3888;2181
      ALLOW_ANONYMOUS_LOGIN: "yes"
    networks:
      - zk-net
    ports:
      - 2182:2181
      - 8082:8080
    volumes:
      - /D/docker_desktop/z1/z2/data:/data
      - /D/docker_desktop/z1/z2/datalog:/datalog
  z3:
    image: 'zookeeper:latest'
    container_name: z3
    hostname: z3
    environment:
      ZOO_MY_ID: 3
      ZOO_SERVERS: server.1=z1:2888:3888;2181 server.2=z2:2888:3888;2181 server.3=0.0.0.0:2888:3888;2181
      ALLOW_ANONYMOUS_LOGIN: "yes"
    networks:
      - zk-net
    ports:
      - 2183:2181
      - 8083:8080
    volumes:
      - /D/docker_desktop/z1/z3/data:/data
      - /D/docker_desktop/z1/z3/datalog:/datalog
  kafka1:
    image: 'bitnami/kafka:latest'
    restart: always    
    container_name: kafka1
    hostname: kafka1
    ports:
      - '9092:9092'
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes 
      - KAFKA_BROKER_ID=1
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://0.0.0.0:9092
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka1:9092
      - KAFKA_CFG_ZOOKEEPER_CONNECT=z1:2181,z2:2181,z3:2181
    volumes:
      - /D/docker_desktop/k1/kafka1:/bitnami/kafka      
    networks:
      - zk-net
  kafka2:
    image: 'bitnami/kafka:latest'
    restart: always       
    container_name: kafka2
    hostname: kafka2
    ports:
      - '9093:9093'
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes 
      - KAFKA_BROKER_ID=2
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://0.0.0.0:9093
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka2:9093
      - KAFKA_CFG_ZOOKEEPER_CONNECT=z1:2181,z2:2181,z3:2181
    volumes:
      - /D/docker_desktop/k1/kafka2:/bitnami/kafka        
    networks:
      - zk-net
  kafka3:
    image: 'bitnami/kafka:latest'
    restart: always       
    container_name: kafka3
    hostname: kafka3
    ports:
      - '9094:9094'
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ALLOW_PLAINTEXT_LISTENER=yes 
      - KAFKA_BROKER_ID=3
      - KAFKA_CFG_LISTENERS=PLAINTEXT://0.0.0.0:9094    
      - KAFKA_CFG_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://kafka3:9094
      - KAFKA_CFG_ZOOKEEPER_CONNECT=z1:2181,z2:2181,z3:2181
    volumes:
      - /D/docker_desktop/k1/kafka3:/bitnami/kafka    
    networks:
      - zk-net

5.启动kafka集群

之后在windows powershell上运行下面命令：

docker-compose -f D:\docker_desktop\z1\docker-compose_kafka.yml up -d

停止配置文件运行代码如下：（不要运行，一般是上面代码报错再运行停止服务的）

docker-compose -f D:\docker_desktop\z1\docker-compose_kafka.yml stop

6.使用docker desktop

如下图，便是docker desktop的一个界面：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_11

点击kafka镜像的状态或者左上角的容器，如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_12

选择一个容器进入即可：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_13

进入后如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_14

其中，logs代表日志信息，inspect可以查看kafka的配置信息，包括网络和集群等信息，如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_15

exec就是容器内部了，可以通过写指令来操控容器，如图所示：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_16

容器内部其实就是一个Linux系统样的东西，在Files里面可以看到容器的结构。如图所示：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_17

更多关于docker desktop的使用请自己摸索或查阅。这里只是简单介绍一下方便下面的教学。

6.创建主题

搭建好集群后我们需要创建一个主题，来进行后面的测试。

进入kafka容器，俩种方式，一种是通过docker desktop进入，还有一种是通过命令行的方式进入，命令行的方式自己去搜，这里通过docker desktop进入，跟上面一样进入一个kafka点击exec即可，如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_desktop_18

注意有上角的灰色垃圾箱代表清空桌面，红色的代表删除容器。

刚进入容器默认在/目录下，我们需要进入到kafka的bin目录下，使用cd命令即可，如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_19

注意kafka的文件夹在/opt/bitnami/目录里面。

之后我们通过下面命令创建主题：

./kafka-topics.sh --create --bootstrap-server localhost:9092 --replication-factor 3 --partitions 3 --topic topic1
  • ./kafka-topics.sh --create: 这一部分告诉Kafka命令行工具你想要创建一个新的主题。
  • --bootstrap-server localhost:9092: 这一部分指定了Kafka服务的地址和端口。在这个例子中，服务运行在本地主机的9092端口。
  • --replication-factor 3: 这一部分指定了主题的副本因子，即数据在Kafka集群中的复制次数。在这个例子中，数据将被复制3次。
  • --partitions 3: 这一部分指定了主题的分区数。在Kafka中，数据被组织成多个分区，每个分区可以独立地处理和存储。在这个例子中，主题将有3个分区。
  • --topic topic1: 这一部分指定了要创建的主题名称。在这个例子中，主题名称为"topic1"。

注意：在Kafka中，副本数不可以大于分区数。因为副本是以目录存储在各个broker节点的data目录下，如果副本数量大于broker节点数量，那么在同一个Broker节点的data目录下会有两个一样的文件夹，这是不允许的。

网上的命令都有点老了，可能会报错，建议用这个命令，或者用–help查阅怎么使用，如下：

./kafka-topics.sh --help

使用下面命令可以查看主题：

kafka-topics.sh --describe --bootstrap-server localhost:9092 --topic topic1

如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_20

7.命令行使用生产者和消费者程序

在容器内运行如下命令，打开消费端：

./kafka-console-consumer.sh --from-beginning --topic ysh --bootstrap-server localhost:9092

之后在打开windows powershell进入一个kafka容器打开生产者程序，命令如下：

docker exec -it kafka2 /bin/bash

之后进入kafka bin目录下 ，命令如下：

cd /opt/bitnami/kafka/bin

打开生产者程序，命令如下：

./kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9093 --topic topic1

注意：上面的我端口是9093,不是9092，9092是kafka1的端口，而我进入的是kafka2,不然会报错，要想在所有kafka集群里面都可以直接用9092就需要改一下上面的配置文件yml,如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_21

将他们的端口都映射到9092就可以了，跟zookeeper一样，每个kafka都要改。

之后再生产者端写入数据，可以看到消费端有数据出来，如下图：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_desktop_22

8.kafka Java API 编写生产者程序和消费者程序（以读取股票信息为例）

在编写代码前需要先在C盘，windows/system32/drivers/hosts文件里面将kafka的网络添加进去，不然idea无法识别，idea机制问题，

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_容器_23

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_24

这样就没问题了。

导入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.kafka</groupId>
    <artifactId>kafka-clients</artifactId>
    <version>2.7.2</version>
</dependency>

编写生产者程序：

import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;

import java.io.*;
import java.util.Properties;

public class KafkaProducerTest {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, UnsupportedEncodingException {
        Properties props = new Properties();
        //1.指定Kafaka集群的ip地址和端口号
        props.put("bootstrap.servers", "kafka1:9092,kafka2:9093,kafka3:9094");
        //2.等待所有副本节点的应答
        props.put("acks", "all");
        //3.消息发送最大尝试次数
        props.put("retries", 0);
        //4.指定一批消息处理次数
        props.put("batch.size", 16384);
        //5.指定请求延时
        props.put("linger.ms", 1);
        //6.指定缓存区内存大小
        props.put("buffer.memory", 33554432);
        //7.设置key序列化
        props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        //8.设置value序列化
        props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        // 9、生产数据
        KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<String, String>(props);

        // 定义CSV文件路径
        String csvFile = "C:\\Users\\asus\\Desktop\\data\\股票a.csv";

        // 读取CSV文件并发送到Kafka
        try {
            //BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(csvFile),);
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(csvFile), "GBK"));
            String line;
            reader.readLine();
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                String[] data = line.split(","); // 假设CSV文件使用逗号分隔
                String key = data[1]; // 假设交易笔数为关键字
                String value = data[0] + "," + data[1] + "," + data[2] + "," + data[3] + "," + data[4] + "," + data[5] + "," + data[6] + "," + data[7] + "," + data[8]; // 假设交易总量为值，使用逗号分隔
                producer.send(new ProducerRecord<String, String>("ysh",value));
                System.out.printf(value+"\n");
            }
            producer.close(); // 关闭Kafka生产者
        }
        catch (IOException e) {
            System.out.printf("文件打开失败");
            // 处理IO异常
        }
    }
}

编写消费者程序：

import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;

import java.util.Arrays;
import java.util.Properties;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

public class KafkaConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1、准备配置文件
        Properties props = new Properties();
        //2、指定kafka集群主机名和端口号
        //props.put("zookeeper.connect", "localhost:2181");
        props.put("bootstrap.servers", "kafka1:9092,kafka2:9093,kafka3:9094");
        //3、指定消费者组id，在同一时刻同一消费组中只有一个线程可以
        //去消费一个分区消息，不同的消费组可以去消费同一个分区消息
        props.put("group.id", "consumer");
        //4、自动提交偏移量
        props.put("enable.auto.commit", "true");
        //5、自动提交时间间隔，每秒提交一次
        props.put("auto.commit.interval.ms", "1000");

        props.put("auto.offset.reset","earliest");
        props.put("client.id", "zy_client_id");

        props.put("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
        props.put("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
        KafkaConsumer<String, String> kafkaConsumer = new KafkaConsumer<String, String>(props);
        //6、订阅消息，这里的topic可以是多个
        kafkaConsumer.subscribe(Arrays.asList("ysh"));
        AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); // 原子整数用于统计交易笔数之和
        AtomicLong totalAmount = new AtomicLong(0); // 原子长整型用于统计交易总量之和
        //System.out.printf("yse"); //7、获取消息
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        while (true) {
           //每隔10s拉取一次
           ConsumerRecords<String, String> records = kafkaConsumer.poll(100);
           if (records.isEmpty()) {
               // 如果 records 为空，则跳过当前循环
               continue;
           }
            for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {
                System.out.printf("value=%s%n", record.value());
                String value = record.value(); // 获取消息值（交易总量）
                String[] values = value.split(","); // 使用逗号分隔值（假设格式为交易笔数,交易总量）
                int tradeCount =1; // 解析交易笔数（关键字）为整数并加到总和中（假设第一列是交易笔数）
                long tradeAmount = Long.parseLong(values[4]); // 解析交易总量（值）为长整数并加到总和中（假设第二列是交易总量）
                totalAmount.addAndGet(tradeAmount); //
                count.addAndGet(tradeCount);

            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.printf("tradeCount=%d,totalAmount=%d%n",count.get(),totalAmount.get());
            System.out.printf("total_time=%d ms %n",endTime-startTime);

        }

   }
}

先运行消费者程序，再运行生产者程序结果如下：

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_25

测试完毕，下面进行参数调优和结果比较。

这里以缓存区内存大小为例：

下面是内存大小为335544b时的运行结果，花费时间为3966ms

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_docker_26

下图为缓存大小为33554b时的运行结果，花费时间为3952ms

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_kafka_27

需要注意的是在缓存大小一定的情况下，花费时间也不是固定的，还收网络速度等因素的影响，下图为缓存大小为33554b时花费时间为3774，较上图速度明显减小，但缓存大小未变。

docker kafka集群部署并带加密和数据持久化_desktop_28