Kafka Streams 多路分发：实现单条消息同时路由至多个输出主题

本文详解如何在 kafka streams 中实现“一消息多投”，即让同一条记录根据多个独立条件同时写入不同输出主题，突破 `branch()` 和 `filter()` 的互斥限制。

在 Kafka Streams 中，branch() 操作本质上是互斥分发（mutually exclusive）：它将每条记录分配给第一个匹配的分支，后续分支即使条件也为真也不会再接收该记录。这与传统“多路复用器”（demultiplexer）的语义不符——我们真正需要的是非互斥、条件独立的并行路由，即一条消息可同时满足多个条件，并分别流向多个下游主题。

✅ 正确建模方式：避免 branch()，改用多次 filter() + 独立 to()

branch() 不适用于“一消息多投”场景；应转而使用多个独立的 filter() 链路，每条链路对原始流做条件判断后直接写出。由于 Kafka Streams 的 DSL 支持流的扇出（fan-out），同一 KStream 实例可被多次消费：

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KStream source = builder
    .stream("input", Consumed.with(Serdes.String(), Serdes.String()))
    .transform(supplier1, "TRANSIT_STORE_NAME"); // 统一预处理

// 分支 1：含 "xyz" → 输出到 output.xyz
source.filter((k, v) -> v != null && v.contains("xyz"))
      .transform(supplier2)
      .to("output.xyz");

// 分支 2：含 "abc" → 输出到 output.abc
source.filter((k, v) -> v != null && v.contains("abc"))
      .transform(supplier2)
      .to("output.abc");

// 分支 3：同时含 "abc" 和 "xyz" → 输出到 output.both（可选）
source.filter((k, v) -> v != null && v.contains("abc") && v.contains("xyz"))
      .transform(supplier2)
      .to("output.both");

✅ 关键点：所有 filter() 均作用于同一个上游流 source，而非链式调用。这样每条记录都会被每个 filter() 独立评估，满足即转发，互不干扰。

⚠️ 注意事项与最佳实践

• 性能影响可控：虽然每条记录被多次遍历，但 filter() 是轻量操作；实测中在千级 TPS 下无显著开销。若需极致性能，可提前提取判断逻辑（如用 mapValues() 缓存匹配结果），但通常不必要。
• 避免副作用：确保 supplier2（即 transform() 中的处理器）是纯函数式或线程安全的，因同一记录可能被多个 transform() 并发处理。
• 序列化一致性：所有 .to(...) 调用需确保 key/value 序列化器兼容目标主题（推荐显式传入 Produced.with(...)）。
• 错误隔离：各分支独立失败，不会影响其他分支。建议为关键分支启用 ProductionExceptionHandler 或日志兜底。

✅ 总结

Kafka Streams 的 branch() 是为「单选路由」设计的，而「多选路由」必须回归流的天然扇出能力——通过多次独立的 filter().to() 链路作用于同一源流来实现。这种模式清晰、可靠、符合 DSL 设计哲学，且易于扩展（新增条件只需追加一个 filter().to() 块）。记住核心口诀：一源多滤，各走各道；勿链勿支，方得并发。