分区在集群中的分配策略

1. 将所有broker（n个）和partition排序

2. 将第i个Partition分配到第（i mode n）个broker上

   

Producer如何把消息发送给对应分区

1. 当key为空时，消息随机发送到各个分区（各个版本会有不同，有的是采用轮询的方式，有的是随机，有的是一定时间内只发送给固定partition,隔一段时间后随机换一个）
2. 用key的ha’sh值对partion个数取模，决定要把消息发送到哪个partition上

消费者分区分配策略

Range 范围分区(默认的)

假如有10个分区，3个消费者，把分区按照序号排列0，1，2，3，4，5，6，7，8，9；消费者为C1,C2,C3，那么用分区数除以消费者数来决定每个Consumer消费几个Partition，除不尽的前面几个消费者将会多消费一个
最后分配结果如下

C1：0，1，2，3
C2：4，5，6
C3：7，8，9

如果有11个分区将会是：

C1：0，1，2，3
C2：4，5，6，7
C3：8，9，10

假如我们有两个主题T1,T2，分别有10个分区，最后的分配结果将会是这样：

C1：T1（0，1，2，3） T2（0，1，2，3）
C2：T1（4，5，6） T2（4，5，6）
C3：T1（7，8，9） T2（7，8，9）

在这种情况下，C1多消费了两个分区

RoundRobin 轮询分区

把所有的partition和consumer列出来，然后轮询consumer和partition，尽可能的让把partition均匀的分配给consumer

假如有3个Topic T0（三个分区P0-0，P0-1,P0-2），T1(两个分区P1-0,P1-1)，T2(四个分区P2-0，P2-1，P2-2，P2-3)

有三个消费者：C0(订阅了T0，T1),C1（订阅了T1，T2），C2(订阅了T0,T2)

那么分区过程如下图所示

分区将会按照一定的顺序排列起来，消费者将会组成一个环状的结构，然后开始轮询。
P0-0分配给C0
P0-1分配给C1但是C1并没订阅T0，于是跳过C1把P0-1分配给C2,
P0-2分配给C0
P1-0分配给C1,
P1-1分配给C0,
P2-0分配给C1，
P2-1分配给C2,
P2-2分配给C1,
p2-3分配给C2

C0: P0-0，P0-2，P1-1
C1：P1-0，P2-0，P2-2
C2：P0-1，P2-1，P2-3

什么时候触发分区分配策略：
1.同一个Consumer Group内新增或减少Consumer
2.Topic分区发生变化

Rebalance的执行
kafka提供了一个角色Coordinator来执行。当Consumer Group的第一个Consumer启动的时候，他会向kafka集群中的任意一台broker发送GroupCoordinatorRequest请求，broker会返回一个负载最小的broker设置为coordinator，之后该group的所有成员都会和coordinator进行协调通信

整个Rebalance分为两个过程 jionGroup和sysncJion

joinGroup过程
在这一步中，所有的成员都会向coordinator发送JionGroup请求，请求内容包括group_id,member_id.protocol_metadata等，coordinator会从中选出一个consumer作为leader，并且把组成员信息和订阅消息，leader信息，rebanlance的版本信息发送给consumer

Synchronizing Group State阶段
组成员向coordinator发送SysnGroupRequet请求，但是只有leader会发送分区分配的方案（分区分配的方案其实是在消费者确定的），当coordinator收到leader发送的分区分配方案后，会通过SysnGroupResponse把方案同步到各个consumer中