1. 概述
在这个教程中，我们将回顾Spring Kafka的信任包功能。我们将探讨其背后的动机，以及如何使用它，并通过实际示例来说明。
2. 前置条件
通常，Spring Kafka模块允许用户为发送的POJO指定一些元数据，这通常以Kafka消息头的形式出现。例如，如果我们这样配置ProducerFactory：
@Bean
public ProducerFactory<Object, SomeData> producerFactory() {
JsonSerializer<SomeData> jsonSerializer = new JsonSerializer<>();
jsonSerializer.setAddTypeInfo(true);
return new DefaultKafkaProducerFactory<>(
producerFactoryConfig(),
new StringOrBytesSerializer(),
jsonSerializer
);
}
@Data
@AllArgsConstructor
static class SomeData {
private String id;
private String type;
private String status;
private Instant timestamp;
}
那么我们就可以使用配置了上述producerFactory的KafkaTemplate向某个主题生产新消息：
public void sendDataIntoKafka() {
SomeData someData = new SomeData("1", "active", "sent", Instant.now());
kafkaTemplate.send(new ProducerRecord<>("sourceTopic", null, someData));
}
在这种情况下，我们在Kafka消费者的控制台会看到以下消息：
CreateTime:1701021806470 __TypeId__:com.baeldung.example.SomeData null {"id":"1","type":"active","status":"sent","timestamp":1701021806.153965150}
如我们所见，消息中的POJO类型信息在消息头中。这是Spring Kafka独有的特性，从其他框架的角度来看，这些头仅仅是元数据。因此，我们可以假设消费者和生产者都使用Spring处理Kafka消息。
3. 信任包功能
说到这里，我们可以说，在某些情况下，这是一个相当有用的功能。当主题中的消息有不同的负载模式时，为消费者提供负载类型提示将非常有用。
然而，一般来说，我们知道主题中的消息在模式上的可能性。因此，限制消费者可能接受的负载模式是一个好主意，这就是Spring Kafka的信任包功能的核心。
4. 使用示例
Spring Kafka的信任包功能是在反序列化级别配置的。如果配置了信任包，Spring会在接收到的消息类型头中进行查找。然后，它会检查提供的所有类型（键和值）是否都在信任范围内。这意味着消息中的键和值对应的Java类必须位于信任的包中。如果一切正常，Spring将继续进行反序列化。如果头信息不存在，Spring将直接反序列化对象，而不检查信任包：
@Bean
public ConsumerFactory<String, SomeData> someDataConsumerFactory() {
JsonDeserializer<SomeData> payloadJsonDeserializer = new JsonDeserializer<>();
payloadJsonDeserializer.addTrustedPackages("com.baeldung.example");
return new DefaultKafkaConsumerFactory<>(
consumerConfigs(),
new StringDeserializer(),
payloadJsonDeserializer
);
}
值得一提的是，如果我们用星号(*)替换具体的包，Spring将信任所有包：
JsonDeserializer<SomeData> payloadJsonDeserializer = new JsonDeserializer<>();
payloadJsonDeserializer.trustedPackages("*");
但在这种情况下，使用信任包没有任何效果，只会增加额外的开销。现在让我们来看看我们刚刚看到的功能背后的动机。
5.1. 第一个动机：一致性
这个功能之所以优秀，主要有两个原因。首先，如果集群中发生错误，我们可以快速失败。想象一下，某个生产者意外地在一个不应该发布的主题上发布消息，这可能会导致很多问题，特别是如果成功反序列化了接收到的消息，整个系统的行为可能会变得不确定。
因此，如果生产者在消息中包含类型信息，并且消费者知道它信任哪些类型，那么可以避免这种情况。当然，这假设生产者的消息类型与消费者期望的不同，但这个假设是合理的，因为这个生产者根本不应该向这个主题发布消息。
5.2. 第二个动机：安全性
但最重要的是安全方面的考虑。在我们的例子中，我们强调生产者无意中向主题发布了消息。但这也可能是一种故意的攻击。恶意生产者可能会故意向特定主题发布消息，以利用反序列化漏洞。因此，通过阻止不想要的消息反序列化，Spring提供了额外的安全措施，以减少安全风险。
这里真正重要的是理解，信任包功能并不是针对“头信息欺骗”攻击的解决方案。在这种情况下，攻击者操纵消息头，欺骗接收者相信消息是合法的，来自可信来源。通过提供正确的类型头，攻击者可能会欺骗Spring，后者将继续执行消息反序列化。但这个问题相当复杂，不在本文讨论范围之内。总的来说，Spring只是提供了一个额外的安全措施，以尽量减少黑客成功的风险。
6. 总结
在这篇文章中，我们探索了Spring Kafka的信任包功能。这个功能为我们的分布式消息系统提供了额外的一致性和安全性。但请记住，信任包仍然对头信息欺骗攻击开放。尽管如此，Spring Kafka在提供额外安全措施方面做得很好。
如往常一样，这篇文章的源代码可在GitHub上找到。