Kafka中的每個partition都由一系列有序的、不可變的消息組成，這些消息被連續的追加到partition中。partition中的每個消息都有一個連續的序號，用于partition唯一標識一條消息。
Offset記錄著下一條將要發送給Consumer的消息的序號。
Offset從語義上來看擁有兩種：Current Offset和Committed Offset。
Current Offset
Current Offset保存在Consumer客戶端中，它表示Consumer希望收到的下一條消息的序號。它僅僅在poll()方法中使用。例如，Consumer第一次調用poll()方法后收到了20條消息，那么Current Offset就被設置為20。這樣Consumer下一次調用poll()方法時，Kafka就知道應該從序號為21的消息開始讀取。這樣就能夠保證每次Consumer poll消息時，都能夠收到不重復的消息。
Committed Offset
Committed Offset保存在Broker上，它表示Consumer已經確認消費過的消息的序號。主要通過commitSync和commitAsync
API來操作。舉個例子，Consumer通過poll() 方法收到20條消息后，此時Current Offset就是20，經過一系列的邏輯處理后，并沒有調用consumer.commitAsync()或consumer.commitSync()來提交Committed Offset，那么此時Committed Offset依舊是0。
Committed Offset主要用于Consumer Rebalance。在Consumer Rebalance的過程中，一個partition被分配給了一個Consumer，那么這個Consumer該從什么位置開始消費消息呢？答案就是Committed Offset。另外，如果一個Consumer消費了5條消息（poll并且成功commitSync）之后宕機了，重新啟動之后它仍然能夠從第6條消息開始消費，因為Committed Offset已經被Kafka記錄為5。
總結一下，Current Offset是針對Consumer的poll過程的，它可以保證每次poll都返回不重復的消息；而Committed Offset是用于Consumer Rebalance過程的，它能夠保證新的Consumer能夠從正確的位置開始消費一個partition，從而避免重復消費。
在Kafka 0.9前，Committed Offset信息保存在zookeeper的[consumers/{group}/offsets/{topic}/{partition}]目錄中（zookeeper其實并不適合進行大批量的讀寫操作，尤其是寫操作）。而在0.9之后，所有的offset信息都保存在了Broker上的一個名為__consumer_offsets的topic中。
Kafka集群中offset的管理都是由Group Coordinator中的Offset Manager完成的。
Group Coordinator
Group Coordinator是運行在Kafka集群中每一個Broker內的一個進程。它主要負責Consumer Group的管理，Offset位移管理以及Consumer Rebalance。
對于每一個Consumer Group，Group Coordinator都會存儲以下信息：
- 訂閱的topics列表
- Consumer Group配置信息，包括session timeout等
- 組中每個Consumer的元數據。包括主機名，consumer id
- 每個Group正在消費的topic partition的當前offsets
- Partition的ownership元數據，包括consumer消費的partitions映射關系
Consumer Group如何確定自己的coordinator是誰呢？ 簡單來說分為兩步：
- 確定Consumer Group offset信息將要寫入__consumers_offsets topic的哪個分區。具體計算公式：
__consumers_offsets partition# = Math.abs(groupId.hashCode() % offsets.topic.num.partitions) //offsets.topic.num.partitions默認值為50。
- 該分區leader所在的broker就是被選定的coordinator
Offset存儲模型
由于一個partition只能固定的交給一個消費者組中的一個消費者消費，因此Kafka保存offset時并不直接為每個消費者保存，而是以groupid-topic-partition -> offset的方式保存。如圖所示：
Kafka在保存Offset的時候，實際上是將Consumer Group和partition對應的offset以消息的方式保存在__consumers_offsets這個topic中。
__consumers_offsets默認擁有50個partition，可以通過
Math.abs(groupId.hashCode() % offsets.topic.num.partitions)
的方式來查詢某個Consumer Group的offset信息保存在__consumers_offsets的哪個partition中。下圖展示了__consumers_offsets中保存的offset消息的格式：
如圖所示，一條offset消息的格式為groupid-topic-partition -> offset。因此consumer poll消息時，已知groupid和topic，又通過Coordinator分配partition的方式獲得了對應的partition，自然能夠通過Coordinator查找__consumers_offsets的方式獲得最新的offset了。
Offset查詢
前面我們已經描述過offset的存儲模型，它是按照groupid-topic-partition -> offset的方式存儲的。然而Kafka只提供了根據offset讀取消息的模型，并不支持根據key讀取消息的方式。那么Kafka是如何支持Offset的查詢呢？
答案就是Offsets Cache！！
如圖所示，Consumer提交offset時，Kafka Offset Manager會首先追加一條條新的commit消息到__consumers_offsets topic中，然后更新對應的緩存。讀取offset時從緩存中讀取，而不是直接讀取__consumers_offsets這個topic。
Log Compaction
我們已經知道，Kafka使用groupid-topic-partition -> offset*的消息格式，將Offset信息存儲在__consumers_offsets topic中。請看下面一個例子：
如圖，對于audit-consumer這個Consumer Group來說，上面的存儲了兩條具有相同key的記錄：PageViewEvent-0 -> 240和PageViewEvent-0 -> 323。事實上，這就是一種無用的冗余。因為對于一個partition來說，我們實際上只需要它當前最新的Offsets。因此這條舊的PageViewEvent-0 -> 240記錄事實上是無用的。
為了消除這樣的過期數據，Kafka為__consumers_offsets topic設置了Log Compaction功能。Log Compaction意味著對于有相同key的的不同value值，只保留最后一個版本。如果應用只關心key對應的最新value值，可以開啟Kafka的Log Compaction功能，Kafka會定期將相同key的消息進行合并，只保留最新的value值。
這張圖片生動的闡述了Log Compaction的過程：
下圖闡釋了__consumers_offsets topic中的數據在Log Compaction下的變化：
在新建topic時添加
log.cleanup.policy=compact參數就可以為topic開啟Log Compaction功能。
auto.offset.reset參數
auto.offset.reset表示如果Kafka中沒有存儲對應的offset信息的話（有可能offset信息被刪除），消費者從何處開始消費消息。它擁有三個可選值：
- earliest：從最早的offset開始消費
- latest：從最后的offset開始消費
- none：直接拋出exception給consumer
看一下下面兩個場景：
Consumer消費了5條消息后宕機了，重啟之后它讀取到對應的partition的Committed Offset為5，因此會直接從第6條消息開始讀取。此時完全依賴于Committed Offset機制，和
auto.offset.reset配置完全無關。新建了一個新的Group，并添加了一個Consumer，它訂閱了一個已經存在的Topic。此時Kafka中還沒有這個Consumer相應的Offset信息，因此此時Kafka就會根據
auto.offset.reset配置來決定這個Consumer從何處開始消費消息。
