Apache Kafka 核心知識詳解與面試應答指南

一、Apache Kafka 概述

Apache Kafka 作為一款分布式流處理框架，在實時構建流處理應用領域發揮著關鍵作用。其最廣為人知的核心功能，便是作為企業級消息引擎被眾多企業采用。

二、消費者組

（一）定義與原理

消費者組是 Kafka 獨有的可擴展且具備容錯性的消費者機制。它由多個消費者實例組成，這些實例共同訂閱若干主題，實現消息的共同消費。同一消費者組下的每個實例配置相同的組 ID，并被分配到不同的訂閱分區。當某個實例故障時，其他實例會自動接管其負責消費的分區，保障消息消費的連續性。

（二）面試策略

消費者組相關問題是面試中的高頻考點，合理運用該知識點可引導面試方向。若擅長位移值原理，可闡述消費者組的位移提交機制；若對 Kafka Broker 熟悉，可探討消費者組與 Broker 之間的交互；即便擅長 Producer，也可提及 “消費者組消費的數據源于 Producer 端生產的消息”，自然過渡到自身擅長領域。

三、ZooKeeper 在 Kafka 中的作用

當前，Kafka 依賴 ZooKeeper 完成集群元數據存放、成員管理、Controller 選舉及其他管理任務。其中，“存放元數據” 是指主題分區的所有數據以 ZooKeeper 保存的數據為權威；“成員管理” 涵蓋 Broker 節點的注冊、注銷及屬性變更；“Controller 選舉” 負責選舉集群 Controller，其他管理任務包括主題刪除、參數配置等。不過，隨著 KIP-500 提案的推進，Kafka 未來將采用基于 Raft 的共識算法替代 ZooKeeper 實現 Controller 自選舉，從而擺脫對 ZooKeeper 的依賴。在面試中提及 “目前” 這一現狀，能體現對社區演進計劃的了解，但拋出 KIP-500 也可能引發面試官進一步追問，需提前做好準備。

四、Kafka 中位移（offset）的作用

在 Kafka 中，每個主題分區下的每條消息都被賦予唯一的 ID 數值 —— 位移（偏移量），用于標識其在分區中的位置。消息寫入分區日志后，位移值便不可修改。回答此問題后，可根據自身優勢轉移面試方向：若熟悉 Broker 底層日志寫入邏輯，可強調消息在日志中的存放格式；若了解位移值的不可修改特性，可提及 “Log Cleaner 組件無法影響位移值”；若對消費者概念清晰，則可深入闡述位移值和消費者位移值之間的區別。

五、領導者副本（Leader Replica）和追隨者副本（Follower Replica）

（一）基礎區別

Kafka 副本分為領導者副本和追隨者副本。只有 Leader 副本能對外提供讀寫服務，響應 Clients 端請求；Follower