kafka启动和关闭

Kafka 启动与关闭全流程详解

Kafka 是一个依赖 ZooKeeper 的分布式消息系统，其启动过程涉及 ZooKeeper 初始化、Kafka 核心组件加载等步骤。本文将详细介绍 Kafka 及依赖的 ZooKeeper 的启动配置、操作步骤、源码级启动流程，以及安全关闭的方法，帮助理解其运行机制。

前置依赖：ZooKeeper 启动

Kafka 依赖 ZooKeeper 存储集群元数据（如 Broker 信息、主题配置、消费者偏移量等），需先启动 ZooKeeper。Kafka 自带 ZooKeeper 组件，推荐使用自带版本以避免版本兼容问题。

ZooKeeper 配置文件（zookeeper.properties）

Kafka 的 ZooKeeper 配置文件位于 config/zookeeper.properties，核心配置如下：

# 快照文件存储目录（默认/tmp/zookeeper，建议修改为持久化路径）
dataDir=E:\\zookeeper\\data  
# 事务日志存储目录（独立设置可提升性能）
dataLogDir=E:\\zookeeper\\logs  
# 客户端连接端口
clientPort=2181  
# 允许客户端最大连接数（0表示无限制）
maxClientCnxns=0  

注意：路径需避免包含空格，否则可能导致启动失败（报错 “系统找不到指定的路径”）。

启动 ZooKeeper

（1）Windows 环境

进入 Kafka 安装目录的 bin/windows 文件夹，执行启动命令：

# 启动 ZooKeeper（指定配置文件）
zookeeper-server-start ../../config/zookeeper.properties

（2）Linux/Mac 环境

进入 bin 目录：

# 启动 ZooKeeper
./zookeeper-server-start.sh ../config/zookeeper.properties

（3）验证启动

ZooKeeper 启动成功后，日志会显示 binding to port 0.0.0.0/0.0.0.0:2181，表示已监听 2181 端口。

Kafka 启动流程

Kafka 核心配置（server.properties）

启动前需确保 config/server.properties 配置正确，关键配置包括：

broker.id=0（Broker 唯一标识）
log.dirs=/tmp/kafka-logs（消息日志存储路径）
zookeeper.connect=localhost:2181（ZooKeeper 地址）

启动 Kafka 服务

（1）基本启动命令

Windows（bin/windows 目录）：

# 启动 Kafka（指定配置文件）
kafka-server-start ../../config/server.properties

Linux/Mac（bin 目录）：

./kafka-server-start.sh ../config/server.properties

（2）后台运行

添加 -daemon 参数可让 Kafka 在后台运行（不占用终端）：

# Windows 后台启动
kafka-server-start -daemon ../../config/server.properties

# Linux/Mac 后台启动
./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties

启动脚本解析（kafka-server-start）

启动脚本的核心逻辑是加载配置、设置 JVM 参数，并执行 Kafka 主类 kafka.Kafka：

# 检查参数（必须指定配置文件）
if [ $# -lt 1 ]; then
  echo "USAGE: $0 [-daemon] server.properties"
  exit 1
fi

# 配置日志（默认使用 config/log4j.properties）
if [ "x$KAFKA_LOG4J_OPTS" = "x" ]; then
  export KAFKA_LOG4J_OPTS="-Dlog4j.configuration=file:$base_dir/../config/log4j.properties"
fi

# 配置 JVM 内存（默认 1G 堆内存）
if [ "x$KAFKA_HEAP_OPTS" = "x" ]; then
  export KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx1G -Xms1G"
fi

# 执行 Kafka 主类
exec $base_dir/kafka-run-class.sh $EXTRA_ARGS kafka.Kafka "$@"

源码级启动流程（Kafka 核心组件初始化）

Kafka 启动的核心逻辑在 kafka.Kafka 类的 main 方法中，最终调用 KafkaServer.startup() 完成组件初始化，步骤如下：

（1）初始化 ZooKeeper 连接

创建 ZooKeeper 客户端，在 ZooKeeper 中创建元数据节点（如 /brokers/ids、/consumers、/config 等），用于存储 Broker 信息、主题配置等。

（2）生成集群 ID（cluster.id）

生成全局唯一的集群 ID（UUID），存储在 ZooKeeper 的 /cluster/id 节点，标识整个 Kafka 集群。

（3）启动核心组件

调度器（KafkaScheduler）：基于线程池的定时任务管理器，负责日志清理、副本同步等后台任务。
日志管理器（LogManager）：管理消息日志的存储与刷盘，初始化 log.dirs 配置的目录。
副本管理器（ReplicaManager）：管理分区副本的同步与 Leader 选举，确保数据可靠性。
控制器（KafkaController）：协调集群中 Broker 的状态（如 Leader 选举、分区分配），每个集群有一个 Leader 控制器。
组协调器（GroupCoordinator）：管理消费者组的重平衡与偏移量提交，存储偏移量到 __consumer_offsets 主题。
网络服务（SocketServer）：启动 NIO 服务器，监听客户端连接（默认 9092 端口）。

（4）状态变迁

Kafka Broker 启动过程中，状态从 Not Running → Starting → RunningAsBroker，最终日志输出 started 表示启动完成。

验证 Kafka 启动成功

（1）查看日志

Kafka 启动日志默认输出到控制台，成功启动会显示：

[KafkaServer id=0] started

（2）通过 ZooKeeper 验证

使用 Kafka 自带的 zookeeper-shell 查看元数据：

# 进入 ZooKeeper 客户端（Windows）
zookeeper-shell localhost:2181

# 查看 Broker 列表（应包含 broker.id=0）
ls /brokers/ids  
# 输出：[0]

# 查看控制器信息（Leader 控制器的 Broker ID）
get /controller  
# 输出示例：{"version":1,"brokerid":0,"timestamp":"1589255159885"}

Kafka 日志配置

Kafka 日志由 config/log4j.properties 配置，主要日志文件及用途如下：

日志文件	用途
`server.log`	Broker 运行主日志（核心操作记录）
`controller.log`	控制器（KafkaController）操作日志
`state-change.log`	分区状态变更日志（如 Leader 切换）
`kafka-request.log`	客户端请求日志（包含请求类型、耗时等）
`log-cleaner.log`	日志清理线程操作日志

Kafka 关闭流程

关闭命令

（1）Windows 环境（`bin/windows` 目录）：

kafka-server-stop

（2）Linux/Mac 环境（`bin` 目录）：

./kafka-server-stop.sh

关闭脚本解析（kafka-server-stop）

关闭脚本通过查找 Kafka 进程并发送终止信号（默认 TERM）实现安全关闭：

# 查找 Kafka 进程 PID（基于类名 kafka.Kafka）
if [[ $(uname -s) == "OS/390" ]]; then
  PIDS=$(ps -A -o pid,jobname,comm | grep -i "KAFKSTRT" | grep java | awk '{print $1}')
else
  PIDS=$(ps ax | grep -i 'kafka\.Kafka' | grep java | grep -v grep | awk '{print $1}')
fi

# 发送终止信号
if [ -z "$PIDS" ]; then
  echo "No kafka server to stop"
else
  kill -s $SIGNAL $PIDS  # SIGNAL 默认为 TERM
fi

安全关闭：Kafka 收到 TERM 信号后，会执行优雅关闭（如提交日志、释放资源），状态从 RunningAsBroker → BrokerShuttingDown → Not Running。

强制关闭（谨慎使用）

若正常关闭失败，可强制杀死进程（可能导致数据不一致）：

# Linux/Mac 强制关闭
kill -9 <Kafka进程PID>

# Windows 强制关闭（通过任务管理器结束 java.exe 进程）