如何正確高效地閱讀原始碼?

這幾年,大資料技術發展迅猛,其中 Kakfa 憑藉高可靠、高吞吐、高可用、可伸縮幾大特性,

成為資料管道技術的首選。

越來越多人開始使用 Kafka,

對學習原始碼的需求也愈發強烈,

原因主要有以下幾個方面:

瞭解 Kafka 底層原理,從而搞懂 Kafka 高效能的實現機制;

快速分析定位線上問題,有針對性地制定調優方案,提升編碼功力;

Kafka 的很多優秀設計理念和特性,在官方文件中並未得到充分闡述;

很多網際網路公司在招聘資深技術崗時,都要求“至少讀過一種開源框架的原始碼”;

加入 Kafka 開源社群,成為一名程式碼貢獻者——一旦你的程式碼被社群採納,全世界 Kafka 使用者都會用你寫的程式碼。

但我發現,大部分人在閱讀原始碼時,

還是會遇到很多問題,

比如:原始碼這麼多,不知道該重點掌握哪些內容;讀原始碼時缺乏科學的方法,無數次從入門到放棄;知識不夠體系化,遇到底層原理等常見面試題,很難有良好表現等等。

其實,閱讀原始碼並不難,重點是掌握科學的方法——

用最高效的方式,讀最核心的原始碼。

所以,我和極客時間合作,開設了第二個專欄

《Kafka 核心原始碼解讀》

,帶你深入理解 Kafka 的底層原理,掌握原始碼的高效閱讀法,快速定位線上問題並制定調優方案。同時,透過 25 個典型案例 + 面試題講解,為你分享實用的避坑指南,積累常見問題的解決方案,徹底拿下 Kafka 核心原始碼。

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我是誰?

我是胡夕,極客時間《Kafka 核心技術與實戰》專欄作者,友信金服商業智慧部總監,Apache Kafka Contributor,目前在社群貢獻排行榜上位列 21。

曾主導過多個十億級 / 天的訊息引擎業務系統的設計與搭建,致力於線上環境定位和診斷調優,為多家大型公司提供過企業級 Kafka 培訓。

如何高效閱讀原始碼?

通常來說,閱讀大型專案原始碼的方法有 2 種:

自上而下(Top-Down)

從最頂層或外層的程式碼步步深入。通俗點說,就是從 main 函式開始,逐漸向下深入,直到最底層的程式碼。其好處在於,你可以遍歷完整的頂層功能路徑,進而瞭解各個功能的整體流程。

自下而上(Bottom-Up):

與自上而下相反,先搞懂每個元件的程式碼和實現機制,然後不斷向上延展,並最終將其組裝起來。這種方法,有助於你掌握底層的基礎元件程式碼。

以上兩種方法各有千秋,但在學習 Kafka 原始碼的過程中,我發現

將兩者相結合可以實現 1+1>2 的效果。

那麼,具體該怎麼做呢?

首先,

確認最小單位的元件

——主要看 Kafka 原始碼中的包結構(package structure),比如 controller、log、server 等,這些基本上是按照元件劃分的,其優先順序順序是“log——>network——>controller——>server——>coordinator——>……”,因為後面的元件,會頻繁呼叫前面的元件。

在你瞭解單個元件的原始碼結構後,就可以

切換成自上而下的方式,

從一個大的功能點入手,逐步深入到各個底層元件的原始碼。得益於前面的積累,你會對下沉過程中碰到的各層基礎程式碼非常熟悉,這會給你很大的成就感。

關於如何選擇大的功能點,

可以從 Kafka 的命令列工具開始這種串聯學習,搞明白每一步是如何實現的,在向下鑽取的過程中不斷複習單個元件的原理,並將其結合在一起。

比起單純使用自上而下或自下而上的方式,

這套混合方法兼具了二者的優點。

隨著一遍遍地重複這個過程,你會熟知各個元件間的互動邏輯,成為一個原始碼高手。

怎樣找到最核心的原始碼?

知道了閱讀原始碼的高效方法後,就可以開始學習了。在深入細節之前,我為你總結了一張

Kafka 原始碼全景圖

,帶你梳理學習的重點,找到最核心的原始碼。

如何正確高效地閱讀原始碼?

從功能上講,Kafka 原始碼分為四大模組。

伺服器端原始碼:實現 Kafka 架構和各類優秀特性的基礎。

Java 客戶端原始碼:定義了與 Broker 端的互動機制,及通用 Broker 端元件支撐程式碼。

Connect 原始碼:用於實現 Kafka 與外部系統的高效能資料傳輸。

Streams 原始碼:用於實現實時流處理功能。

你會發現,伺服器端原始碼是理解 Kafka 底層架構,特別是系統執行原理的基礎,其他三個模組原始碼非常依賴於它。因此,

要解讀 Kafka 原始碼,就要先拿下伺服器端程式碼。

我是如何講解 Kafka 原始碼的?

基於對伺服器端原始碼的理解,我按功能將其劃分為 7 個模組,每個模組都會展開詳細介紹,包括各個元件的原始碼分析。它們都極具價值,

是線上問題的“高發重災區”

,掌握它們將

大幅提升你定位問題的速度。

如何正確高效地閱讀原始碼?

細粒度講解:流程圖 + 程式碼註釋 + 思維導圖

我摒棄了貪多求全,將“流程圖 + 程式碼註釋”相結合,對重點內容進行

細粒度講解

,並結合自己的實戰經驗,為你劃出重點。

這樣,在讀原始碼前,你可以先透過流程圖,對各個方法的實現邏輯有個大致的瞭解。同時,我會用詳細的註釋幫你理解重點內容,並在

每講末尾附思維導圖一張

,幫你總結回顧,加深印象。

真實案例講解,累計解決方案

事實上,生產環境中的很多問題,都無法單純依賴官方文件或搜尋引擎來解決,只有讀懂原始碼,掌握了實現原理,才能迅速找到解決方案。

所以,為了確保你能學以致用,我會在專欄裡

分享了 25+ 真實案例,

幫你累計常見問題的解決方案,有一些甚至是不見諸於文件的“武林秘籍”。

傳遞社群新動向,及重大功能改進

Kafka 原始碼每天都在不斷演進,想要玩轉 Kafka,就要知道

未來 Kafka 社群的更新計劃及重大功能改進。

在專欄中,我會定期為你分享最新的動態資訊,讓你真正有參與到社群的感覺。不要小看這種感覺,有時它甚至是

支撐你走完原始碼學習之路的最強動力。

分享優質學習資料 + 經典面試題講解

除此之外,我還會跟你分享一些延伸內容,比如:成為 Apache Kafka 社群程式碼貢獻者的具體方法、實用的

Kafka 學習資料、經典面試題講解

等等。

如何正確高效地閱讀原始碼?

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