消息收發

• 消息發送，支持指定分區發送、同步發送、異步發送、分區批量累積發送；支持身份認證，客戶端連接Broker時使用SSL或SASL進行驗證，數據傳加密傳輸；支持ACL機制，提供客戶端讀、寫權限認證。支持通過壓縮算法實現消息體壓縮，減少網絡傳輸數據量，提高Kafka的消息發送吞吐量。
• 消息消費，支持指定Partition消費、指定分區的offset消費；采用poll方式，支持批量消費，支持廣播消費。

消息有序性

針對消息有序的業務需求，分為全局有序和局部有序。

• 全局有序：一個Topic下的所有消息都需要按照生產順序消費。
• 局部有序：一個Topic下的消息，只需要滿足同一業務字段的要按照生產順序消費。例如：Topic消息是訂單的流水表，包含訂單orderId，業務要求同一個orderId的消息需要按照生產順序進行消費。

由于Kafka的一個Topic可以分為了多個Partition，Producer發送消息的時候，是分散在不同 Partition的。當Producer按順序發消息給Broker，但進入Kafka之后，這些消息就不一定進到哪個Partition，會導致順序是亂的。因此要滿足全局有序，需要1個Topic只能對應1個Partition。

要滿足局部有序，只需要在發消息的時候指定Partition Key，Kafka對其進行Hash計算，根據計算結果決定放入哪個Partition。這樣Partition Key相同的消息會放在同一個Partition。此時，Partition的數量仍然可以設置多個，提升Topic的整體吞吐量。

消費群組

在kafka中，某些Topic的主題擁有數百萬甚至數千萬的消息量，如果僅僅靠個消費者進程消費，那么消費速度會非常慢。Kafka提供的消費組功能，一個分區只可以被消費組中的一個消費者所消費, 一個消費組中的一個消費者可以消費多個分區。消費組三大優勢消費效率更高、消費模式靈活、便于故障容災。

消息回溯

Kakfa消息寫入Broker后，會保存一段時間。在這段時間內，如果消費者導致消息丟失(比如消費者過早的提交了偏移量，發送故障，進行rebalance)，可以通過發送seek指令到消費者，告訴其從具體的偏移量開始重新消費。

消息清理

Kafka每一個分區副本都對應的一個 log 日志文件。而 Log 又分為多個 LogSegement 日志分段，每個片段可以設置大小，當達到上限，就關閉當前文件，打開一個新的文件。這些片段是不能永久保存的，達到一定的條件，就需要清理。Kafka包括基于時間，基于日志大小，基于日志偏移量三種模式。

• 基于時間模式，檢查日志文件中是否有保留時間超過設定的的閥值(log.retention.hours, log.retention.minutes ,log.retention ms三個值配合)，符合條件則刪除。比如log.retention.hours設置為24，則保留僅1天的片段數據，其他的都刪除。注意，活躍的片段(正在寫入的片段)是無法刪的，以下幾種模式也一樣。
• 基于日志大小模式，檢查片段文件的大小是否超過設定的閥值（通過log.segment.bytes設置單個片段的大小），符合條件則刪除。
• 基于日志起始偏移量模式，檢查片段文件的偏移量(結束位置)是否小于設置的偏移量閥值，符合條件則刪除。

高吞吐

高吞吐量是Kafka設計的主要目標，Kafka將數據寫到磁盤，充分利用磁盤的順序讀寫。同時，Kafka在數據寫入及數據同步采用了零拷貝（zero-copy）技術，采用sendFile()函數調用，sendFile()函數是在兩個文件描述符之間直接傳遞數據，完全在內核中操作，從而避免了內核緩沖區與用戶緩沖區之間數據的拷貝，操作效率極高。Kafka還支持數據壓縮及批量發送，同時Kafka將每個主題劃分為多個分區，這一系列的優化及實現方法使得Kafka具有很高的吞吐量并經受充分驗證。

高可用

kafka中一個主題下面可以有多個分區（partition），每個分區（partition）可以有多個副本，所以kafka的副本的維度是以分區為維度進行劃分的；同一個分區下的所有副本保存有相同的消息序列，這些副本分散保存在不同的 Broker 上，從而能夠對抗部分 Broker 宕機帶來的數據不可用。在生產環境中，每個分區的副本分布在不同的機器上，這樣即使某些機器出現故障，集群依然可用。