Apache Pulsar的Transaction事务

1. Transaction的作用

事务API的使用场景：

1. 实现从一个topic消费数据，发送消息到另一个topic的原子性操作
2. 实现一条消息发送到多个topic的原子性操作
3. 实现从多个topic消费数据进行ack确认的原子性操作

允许事件流应用将消费、处理、生产消息整个过程定义为一个原子操作。一个事务涉及的所有操作要么全部成功，要么全部失败

2. Transaction的各种概念

• 事务调度器：事务提交后，事务调度器与相关联的topic所在的broker交互完成事务。 所有事务元数据都持久化在pulsar的一个topic中
• 事务ID：pulsar中用于标记一条事务。长度为128位字节, 前16位表示事务协调器的ID, 其余位用于代表事务协调器中的一个个事务, 是递增的
• 事务缓存：事务中产生的消息存储在事务缓冲区中。在事务提交之前，事务缓存中的消息对消费者是不可见的。当事务中止时，事务缓冲区中的消息将被丢弃
• 待确认状态：挂起确认状态在事务完成之前维护事务中的消息确认。 如果消息处于挂起确认状态，则在该消息从挂起确认状态中移除之前，其他事务无法确认该消息。挂起的确认状态被保留到挂起的确认日志中(cursor ledger)。 新启动的broker可以从挂起的确认日志中恢复状态，以确保状态确认不会丢失

3. 开启Transaction

1. 修改Pulsar集群所有服务器的conf/broker.conf文件，修改内容如下：

transactionCoordinatorEnabled=true

acknowledgmentAtBatchIndexLevelEnabled=true

2. 在Pulsar集群的一台服务器上，初始化事务协调器的元数据

[root@bigdata001 apache-pulsar-2.9.1]# 
[root@bigdata001 apache-pulsar-2.9.1]# bin/pulsar initialize-transaction-coordinator-metadata -cs bigdata002:2181 -c pulsar-cluster
......省略部分......
2022-04-11T18:03:11,386+0800 [main-EventThread] INFO  org.apache.zookeeper.ClientCnxn - EventThread shut down for session: 0x1007d52d99e691d
Transaction coordinator metadata setup success
[root@bigdata001 apache-pulsar-2.9.1]#

然后重启Pulsar集群的所有Bookie和Broker

4. 使用事务

import org.apache.pulsar.client.api.{Consumer, Message, Producer, PulsarClient, Schema}
import org.apache.pulsar.client.api.transaction.Transaction

import java.util.concurrent.TimeUnit

object pulsar_transaction_test {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    // 构建一个支持事务的客户端
    val pulsarClient:PulsarClient = PulsarClient.builder()
      .serviceUrl("pulsar://192.168.8.111:6650,192.168.8.113:6650")
      .enableTransaction(true)
      .build()

    // 开启事务支持
    val txn:Transaction  = pulsarClient.newTransaction()
      .withTransactionTimeout(5, TimeUnit.MINUTES)
      .build().get()


    try {
      // =======接收消息======
      val consumer:Consumer[String]  = pulsarClient.newConsumer(Schema.STRING)
        .topic("persistent://public/default/txn1")
        .subscriptionName("txn_sub")
        // 开启批量消息确认
        .enableBatchIndexAcknowledgment(true)
        .subscribe()

      // ======获取消息的数据======
      val message:Message[String]  = consumer.receive()
      println("topic是: " + message.getTopicName() + ", 消息是: " + new String(message.getData()))


      // ======将接收到的消息, 处理后, 发送到另一个Topic中======
      val producer:Producer[String]  = pulsarClient.newProducer(Schema.STRING)
        .topic("persistent://public/default/txn2")
        // .sendTimeout(0, TimeUnit.MILLISECONDS)
        .create()

      producer.newMessage(txn).value(message.getValue()).send()

      // ======抛出异常======
      1 / 0

      // ======确认消费的消息======
      consumer.acknowledge(message)

      // ======提交事务======
      txn.commit()
    } catch {
      case e: Exception => {
        // ======回滚事务======
        txn.abort()
        e.printStackTrace()
      }

    }

  }
}

执行程序，然后向topic txn1发送消息"Hello Transaction Pulsar"。同时启动consume消费topic txn2的数据

此时程序的结果如下：

topic是: persistent://public/default/txn1, 消息是: Hello Transaction Pulsar
java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at flink_test$.main(flink_test.scala:49)
	at flink_test.main(flink_test.scala)

将程序终止，将程序1 / 0这行注释，再次运行程序，结果如下

topic是: persistent://public/default/txn1, 消息是: Hello Transaction Pulsar

此时consume txn2可以得到数据了