面试题：消息队列Kafka中消息压缩技术的常见算法有哪些及各自特点

Question

在Kafka架构中，消息压缩技术是提升性能与减少网络传输和存储开销的重要手段。请列举Kafka支持的常见消息压缩算法，并简要阐述每种算法在压缩率、压缩速度、解压缩速度等方面的特点。

Answer 1

• Snappy：
  • 压缩率：相对中等，通常可达到2 - 3倍的压缩比。其压缩率不如一些以高压缩率著称的算法，但也能有效减少数据量。
  • 压缩速度：速度较快，适用于对实时性要求较高的场景，在处理大量数据时能快速完成压缩操作。
  • 解压缩速度：同样很快，能快速将压缩数据解压缩供消费端使用，保证消息处理的及时性。
• Gzip：
  • 压缩率：压缩率较高，一般可达到4 - 10倍的压缩比，能显著减少网络传输和存储开销。
  • 压缩速度：相对较慢，因为要实现高压缩率，算法复杂度较高，所以压缩过程耗时较长。
  • 解压缩速度：也相对较慢，由于压缩算法复杂，解压缩时也需要较多的计算资源和时间。
• LZ4：
  • 压缩率：压缩率适中，略高于Snappy，一般在2.5 - 5倍之间，能较好平衡空间与时间性能。
  • 压缩速度：非常快，是几种算法中压缩速度最快的之一，能在短时间内处理大量数据的压缩。
  • 解压缩速度：极快，能快速将压缩数据还原，适合对数据处理速度要求极高的场景。
• Zstd：
  • 压缩率：在可配置的情况下能达到很高的压缩率，通常比Gzip更好，甚至在某些情况下可接近7z等压缩工具的压缩效果，大幅节省存储空间。
  • 压缩速度：在高压缩率配置下速度相对较慢，但在较低压缩级别配置时，速度能接近LZ4等快速压缩算法，有较好的灵活性。
  • 解压缩速度：较快，即使在高压缩率下解压缩也能保持不错的速度，满足消费端快速处理消息的需求。