04 Kafka 源码之旅路线
上面聊完 Kafka 源码全景图后，接下来我们聊聊如何高效的阅读源码。由于 Kafka 源码大概有50多万行，如果一头扎进去的话，就会出现深陷源码之中而无法自拔。
我们此系列是按照「场景驱动」的方式带你一步步深度剖析， 即「从一条消息生产发送开始逐步探索 Kafka 的运行全流程」。
因此并不是上来就先从「服务端 Broker 源码」开始入手进行探索和剖析，我们会从一条消息发送出去, 首先是「生产端的源码运行的全流程」，最核心的是四大块：
1）NIO 网络通信模块：带你深度剖析下 Kafka 是如何基于Java NIO 实现一套工业生产级的网络底层通信模块的, 非常经典。
2）内存缓冲池设计：带你深度剖析下 Kafka 客户端是如何设计一套支撑百万并发的高吞吐量的缓冲机制的, 非常经典。
3）Sender发送线程：这是我们剖析的重点的重点，必须要搞清楚 Kafka 客户端是如何通过网络通信把一批批消息发送到 Kafka Broker 端上去的，这里涉及到很多网络通信的细节，一些参数设置，应对网络故障的时候是如何进行处理的？非常经典。
4）集群元数据拉取和更新机制：带你深度剖析下集群元数据拉取组件以及拉取时机；元数据如何在客户端缓存的；如何对Topic元数据支持细粒度的按需加载和同步等待。
此时消息已经被送达 Kafka Broker 端上去了, 这是我们学习的重点的重点。了解「服务端的源码运行的全流程」，最核心的是五大块：
1）集群架构：带你深度剖析下 Kafka Broker 的集群架构是如何实现的；各个 Broker启动起来后是如何组成一个集群的；集群的 Controller 是如何被选举出来的；故障恢复高可用架构方式是如何实现的等等。
2）服务端网络通信模块：带你深度剖析下 Kafka 服务端网络通信模块是如何实现的、了解 Reactor 设计模型以及 Kafka 基于 Reactor 实现的支撑超高并发的网络架构、深度剖析 Acceptor 线程、Processor 线程、RequestChannel、IO线程池等网络底层通信组件实现以及请求处理全流程源码。
3）分区与副本：带你深度剖析多副本冗余以及高可用架构如何实现；Leader 和 Follower 数据如何同步、副本如何传输、之间的HW和LEO如何变更；Leader 所在 Broker 故障宕机后， 如何保证系统高可用；副本管理器如何管理副本；Broker是如何异步更新元数据缓存的等等。
4）负载均衡与伸缩架构：带你深度剖析如何保证数据均衡的分布在集群的 Broker 机器上的；如何进行 Topic 的 Partition 的扩缩容以及 Broker 的扩缩容；。
5）日志存储架构：带你深度剖析 Kafka 是如何高效存储的；磁盘读写是如何实现的；日志的存储结构是怎样的；如何利用 OS Cache、零拷贝、稀疏索引、顺序写等优秀设计来支撑超高吞吐量的存储架构的。
待数据存储到 Broker 端上后，就可以启动消费者去消费数据了， 这时我们需要了解「消费端的源码运行的全流程」，最核心的六大块：
1）消费流程：带你深度剖析消费端是如何初始化的；如何与服务端进行通信的；Consumer 的 poll() 方法是如何进行数据消费的。
2）消费者组管理：带你深度剖析Consumer Group 概念、状态机流转；Consumer启动后是如何加入到 Group 的；Consumer Group 管理全流程；Consumer Group 元数据管理设计原理等等。
3）Coordinator 机制：带你深度剖析Consumer Coordinator 工作原理；Consumer Coordinator 是如何选举出来 Consumer Leader 的；Consumer Leader 如何制定分区分配方案；Consumer Coordinator 又是如何下发分区分配方案的； 以及 Consumer 是如何定时发送心跳给 Consumer Coordinator 的等等。
4）消息重平衡机制：带你深度剖析几种重平衡场景；以及重平衡源码流程分析。
5）__consumer_offsets：带你深度探秘其内幕以及存储结构。
6）订阅状态与Offset操作：带你深度剖析消费端订阅状态是如何保存和追踪Topic Partition 和 Offset 的对应关系；以及了解 Offset 如何获取以及提交方式等等。
至此一条消息从生产、存储、消费的整个流程就已经完毕了， 通过「掌握一种科学的阅读源码的方式--用高效的方式，读最核心的源码」让你真正掌握 Kafka 底层实现原理，在遇到线上故障时可以游刃有余，快速定位。
05 总结
这里，我们一起来总结一下这篇文章的重点。
1、从零带你搭建 Kafka 源码环境：「版本说明」、「环境准备」、「环境搭建」。
2、带你梳理了「Kafka 源码全景图」所包含的核心模块分布，也分别梳理了「服务端」、「生产端」、「消费端」 三端核心源码功能模块。
3、梳理完源码全景图后，又带你剖析我们「源码系列分享的整体思路」，从「场景驱动方式」入手，带你一步步深度剖析数据流转的整个过程的核心源码实现，从而让你深入理解 Kafka 底层原理，掌握源码的高效阅读方法，快速定位线上问题并制定调优方案。
