1. Reactive Kafka
with Akka Streams
Krzysztof Ciesielski

2. about.me
• Scala developer @
• Editor of ScalaTimes
• Open Source (akka-stream-kafka, scala-clippy and other)
Premier Consulting Partner

3. akka-stream-kafka
• Formely reactive-kafka
• A library for accessing Kafka as stages of Akka Streams
akka-stream-kafka は Akka Streams のストレージとして Kafka にアクセスするラ
イブラリ

4. Apache Kafka
a message log
8 7 6 5 4 3 2 1
Producer
Producer
Consumer
Consumer
topic “topic1”

5. Apache Kafka
a distributed message log
4 3 2 1
Producer
4 3 2 1
partition 1
partition 2
“topic1”
“topic1”
分散メッセージログ

6. Apache Kafka
a distributed message log
Consumer
balancing
4 3 2 1
Producer
4 3 2 1
partition 1
partition 2
“topic1”
“topic1”
分散メッセージログ

7. Apache Kafka
a distributed message log
Consumer1
Consumer2
4 3 2 1
Producer
4 3 2 1
partition 1
partition 2
“topic1”
“topic1”
分散メッセージログ

8. Apache Kafka
a distributed message log
4 3 2 1
4 3 2 1
partition 1
partition 3
“topic1”
“topic1”
Consumer1
Consumer2
4 3 2 1
partition 2“topic1”
manual assignment
分散メッセージログ

9. Apache Kafka
Uses Zookeeper
Leader election
Cluster coordination
Shared configuration
リーダー選出、クラスタ協調、共有された設定に Zookeeper を使う

10. Apache Kafka
Decoupling of producers and consumers
プロデューサとコンシューマの分離

11. Apache Kafka
Commit
8 7 6 5 4 3 2 1 Consumer
commit(p1, o3)
msg1, msg2

12. 8 7 6 5 4 3 2 1 Consumer
Apache Kafka
Commit

13. Apache Kafka
Commit
8 7 6 5 4 3 2 1 New consumer
msg3

14. Akka Streams
• DSL for describing data transformation pipelines.
• Uses Actor Model.
• Implements the Reactive Streams specification.
アクターモデルを使用した、データ変換パイプラインを記述するためのDSL。
Reactive Streams仕様を実装。

15. Akka Streams
• Focused on backpressure and async processing.
• Comes with a powerful test kit.
• Extensible.
バックプレッシャーと非同期処理にフォーカス。強力な非同期コード用のテストツー
ル。拡張可能。

17. Alpakka
Initiative to build a rich set of connectors
HTTP
Streaming TCP
Streaming File IO
Reactive Streams (MongoDB Reactive Streams Java Driver)
豊富なコネクタを構築する取組み

18. Akka Streams + Kafka

19. Akka Streams + Kafka

20. Akka Streams + Kafka

21. Akka Streams + Kafka

22. akka-stream-kafka
• Started as reactive-kafka @ SoftwareMill
• First users
• Alexey Romanchuk has rebuilt the library
• Akka Team joined (Patrik Nordwall, Endre Varga)
reactive-kafka として SoftwareMill で開発を始める。Alexey Romanchuk が再構
築し、その後 Akka Team が参加。

23. Example: plain consumer
plain consumer (素のコンシューマ) の例

24. Example: plain consumer
plain consumer (素のコンシューマ) の例

25. Example: plain consumer
+async processing
+error handling
+backpressure
plain consumer (素のコンシューマ) の例

26. Consumer Actor
SourceStage
ConsumerActor
consumer
(Kafka API)
RequestMessages
demand messages
Messages
Scheduled Poll
poll()
dispatcher

27. Plain consumer performance
1,202,081
944,746
plain consumer は直接 Java API を叩くぐらいの性能が出ている

28. Apache Kafka
Commit
8 7 6 5 4 3 2 1 Consumer
commit(p1, o3)
msg1, msg2
次に commit の性能を比較する

29. Consumer Actor and
commit
SourceStage
ConsumerActor
consumer
(Kafka API)
? Commit
commit()
Scheduled Poll
poll()
dispatcher
msg
msg
commitAsync()
callback
Request
Messages

30. Committable Source
commit 機能を持った Source

31. Committable Source
commit 機能を持った Source

32. Batched Committable
Source
commit を呼ぶと重いのでバッチ化する

33. Batched Committable
Source
groupedWithin でメッセージを 100 個ごと、もしくは 5 秒経過するごとにグループ
としてまとめる

34. At-least-once delivery
456,695
1,194,331

35. External commit source
オフセットを独自に保存することで exactly-once セマンティックを実現する

36. Producer
Sink に流す形のプロデューサ

37. Producer
Vanilla API

38. Producer as a Flow
Flow としてのプロデューサ

39. Producer as a Flow
Flow としてのプロデューサ

40. From Kafka to Kafka
Kafka からのログを Kafka へ流す

41. From Kafka to Kafka
SourceStage
Producer
Stage
msg send()
callback()
msg
msg mapAsync
Consumer
Actor
Kafka からのログを Kafka へ流す

42. From Kafka to Kafka
Kafka からのログを Kafka へ流す

43. It’s streaming streams
backpressure per partition
パーティションごとにバックプレッシャーをかける

44. Source[(TopicPartition, Source[CommittableMessage[Array[Byte], String], NotUsed]), Control]
It’s streaming streams
パーティションごとにバックプレッシャーをかける

45. Error handling
run() から Future を取得してエラー処理を行う

46. Java API

47. Kafka Streams
Apache Kafka 製の Kafka Stream という別物のライブラリもある

48. Kafka Streams
akka-stream-kafka
Kafka Streams
Scala + Java, backpressure, async processing, interop with Akka Streams
Java, stateful processors, windowing, joining, aggregation operations
Apache Kafka 製の Kafka Stream という別物のライブラリもある

49. Thank you!
Join us!
https://gitter.im/akka/reactive-kafka
@kpciesielski