一、发布-订阅模式

发布-订阅模式是最常见的消息传递模式，其中消息发布者将消息发送到一个或多个主题（Topic），而订阅者可以选择订阅一个或多个主题来接收消息。每个订阅者都可以独立地消费消息，而发布者和订阅者之间没有直接的联系。

在Kafka中，使用KafkaProducer类进行消息发布，KafkaConsumer类进行消息订阅。以下是一个简单的Java代码示例：

import org.apache.kafka.clients.producer.*;
import org.apache.kafka.clients.consumer.*;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer;import java.util.Properties;public class PubSubExample {private static final String TOPIC = "my_topic";private static final String BOOTSTRAP_SERVERS = "localhost:9092";public static void main(String[] args) {// Kafka ProducerProperties producerProps = new Properties();producerProps.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, BOOTSTRAP_SERVERS);producerProps.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());producerProps.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(producerProps);// Publish messagesfor (int i = 0; i < 10; i++) {String message = "Message " + i;ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(TOPIC, message);producer.send(record, new Callback() {@Overridepublic void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {if (exception != null) {System.err.println("Error publishing message: " + exception.getMessage());} else {System.out.println("Message published successfully: " + metadata.offset());}}});}producer.close();// Kafka ConsumerProperties consumerProps = new Properties();consumerProps.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, BOOTSTRAP_SERVERS);consumerProps.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "my_consumer_group");consumerProps.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());consumerProps.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());KafkaConsumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(consumerProps);consumer.subscribe(Collections.singletonList(TOPIC));// Consume messageswhile (true) {ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100));for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {System.out.println("Received message: " + record.value());// Process the message}}}
}

二、点对点模式

点对点模式中，消息发送者将消息发送到一个指定的队列（Queue），而消息接收者从相同的队列中接收消息。每个消息只能被一个接收者消费。

在Kafka中，点对点模式可以通过创建单个消费者组来实现。以下是一个简单的Java代码示例：

import org.apache.kafka.clients.producer.*;
import org.apache.kafka.clients.consumer.*;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer;import java.util.Properties;public class PointToPointExample {private static final String QUEUE = "my_queue";private static final String BOOTSTRAP_SERVERS = "localhost:9092";public static void main(String[] args) {// Kafka ProducerProperties producerProps = new Properties();producerProps.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, BOOTSTRAP_SERVERS);producerProps.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());producerProps.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(producerProps);// Publish messagesfor (int i = 0; i < 10; i++) {String message = "Message " + i;ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>(QUEUE, message);producer.send(record, new Callback() {@Overridepublic void onCompletion(RecordMetadata metadata, Exception exception) {if (exception != null) {System.err.println("Error publishing message: " + exception.getMessage());} else {System.out.println("Message published successfully: " + metadata.offset());}}});}producer.close();// Kafka ConsumerProperties consumerProps = new Properties();consumerProps.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, BOOTSTRAP_SERVERS);consumerProps.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "my_consumer_group");consumerProps.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());consumerProps.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());KafkaConsumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(consumerProps);consumer.subscribe(Collections.singletonList(QUEUE));// Consume messageswhile (true) {ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100));for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {System.out.println("Received message: " + record.value());// Process the messageconsumer.commitAsync();}}}
}

以上代码示例演示了如何使用Kafka的Java客户端库进行发布和订阅消息以及点对点消息传递。请注意，代码中的BOOTSTRAP_SERVERS需要根据你的实际环境进行配置。

三、应用场景

Kafka消息队列具有高吞吐量、低延迟、可扩展性等特点，因此广泛应用于以下场景：

日志收集和数据管道：Kafka可以用作集中式日志收集系统，可以将不同服务、应用程序、服务器生成的日志集中到一个中心化的消息队列中，再通过消费者进行处理、分析和存储。同时，Kafka还可以作为数据管道，将不同数据源的数据通过消息队列进行传输和处理。
实时流处理：Kafka与流处理框架（如Apache Flink、Apache Spark）结合使用，可以实现实时的数据流处理。Kafka可以作为输入源和输出源，将数据流传输给流处理框架进行实时分析、计算和处理。
微服务架构：Kafka可以用作微服务之间的异步通信机制，不同的微服务各自独立地生产和消费消息，实现解耦和扩展性。同时，Kafka还可以用于实现事件驱动架构，不同的微服务通过订阅事件的方式进行通信和协作。
网络爬虫和数据采集：Kafka可以用于构建高可靠的网络爬虫系统和数据采集系统。爬虫可以将抓取的数据写入Kafka队列，然后其他系统可以消费这些数据进行进一步的处理和分析。
消息系统和通信中间件：Kafka提供了可靠的消息传递机制，可以作为消息系统和通信中间件，用于构建分布式系统、实现异步通信和跨系统的数据传输。

总之，Kafka消息队列的应用场景非常广泛，适用于大数据处理、实时数据流处理、异步通信等各种场景。它具有高性能、可靠性和可扩展性的特点，可以帮助解决数据流处理和消息传递的各种问题。