一、什么是 Partition
Partition（分區） 是 Kafka Topic（主題） 的最小并行單位。
一個 Topic 可以包含多個 Partition，每個 Partition 底層對應一個有序、不可變的消息隊列，消息只會順序追加。
Partition 內部消息都有一個唯一的偏移量（offset），消費者依靠 offset 來消費。
👉 關系：
Topic = Partition1 + Partition2 + ... + PartitionN
二、分區的作用
提高吞吐量（并行度）
單個 Partition 只能由一個 Consumer 實例順序消費。
增加 Partition 數量，可以讓更多消費者并行消費，提高消費能力。
同樣，生產者發送時可以并行寫入多個 Partition，提升寫入吞吐量。
數據存儲與擴展性
Partition 分布在不同的 Broker 上，數據可以水平擴展，突破單機存儲瓶頸。
容錯與副本機制的基礎
每個 Partition 都有 Leader 和 Follower 副本。
Leader 負責讀寫，Follower 同步 Leader 數據，用于故障切換。
三、分區的工作機制
生產者寫入
生產者寫消息時，需要決定寫入哪個 Partition。
Kafka 提供三種分區策略：
輪詢（Round-robin）：平均分配到各個 Partition。
按 key 哈希（Key Hash）：相同的 key 會被分配到同一個 Partition（保證消息順序）。
自定義分區器：可以自己實現
Partitioner接口來決定分區邏輯。
消費者消費
一個消費者組中的每個 Partition 同一時刻只能被一個消費者消費。
Kafka 會自動做負載均衡，把 Partition 分配給組內消費者。
副本機制
每個 Partition 有一個 Leader 和若干 Follower。
Producer 和 Consumer 只和 Leader 交互。
Follower 定期從 Leader 同步數據，保證數據可靠性。
四、分區數的選擇
分區數是 Topic 創建時的關鍵參數，影響系統性能和架構：
分區數過少：
無法充分利用集群并行能力，吞吐量有限。
分區數過多：
元數據管理開銷變大（Zookeeper / KRaft 需要維護更多狀態）。
Rebalance 時間變長。
消費者切換代價增加。
👉 一般經驗：
分區數 = 生產者吞吐量 / 單分區最大處理能力。
或者分區數 = 消費者并行度。
Kafka 官方推薦：不要輕易創建上千分區，根據硬件能力做評估。
五、如何指定 Partition
生產者寫入消息時，可以指定 Partition：
ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>("my-topic", key, value);
規則：
如果指定了 partition 參數，則直接寫入該 Partition。
如果指定了 key（但沒有指定 partition），Kafka 根據 key 的哈希值選擇 Partition。
如果都沒指定，則輪詢選擇 Partition。
六、分區與順序性
Kafka 只保證 同一個 Partition 內的消息有序。
不同 Partition 之間的消息是無序的。
如果業務要求消息嚴格有序，則必須讓相關消息寫入 同一個 Partition（通常通過 key 實現）。
七、實戰：管理 Partition
1. 創建 Topic 時指定分區數
bin/kafka-topics.sh --create \ --bootstrap-server localhost:9092 \ --topic test-topic \ --partitions 4 \ --replication-factor 2
2. 查看 Topic 分區信息
bin/kafka-topics.sh --describe \ --bootstrap-server localhost:9092 \ --topic test-topic
輸出示例：
Topic: test-topic PartitionCount: 4 ReplicationFactor: 2 Partition: 0 Leader: 1 Replicas: 1,2 Isr: 1,2 Partition: 1 Leader: 2 Replicas: 2,3 Isr: 2,3 Partition: 2 Leader: 3 Replicas: 3,1 Isr: 3,1 Partition: 3 Leader: 1 Replicas: 1,2 Isr: 1,2
3. 增加分區數
bin/kafka-topics.sh --alter \ --bootstrap-server localhost:9092 \ --topic test-topic \ --partitions 6
?? 注意：增加分區數不會自動對現有消息做遷移，只影響新消息。
八、總結
Partition 是 Kafka 的核心并行單元。
作用：提升吞吐量、擴展存儲、實現高可用。
分區內有序，跨分區無序。
分區數要合理規劃，過少浪費性能，過多增加負擔。
生產者可通過 key 控制分區，保證某些業務的順序性。
