日志压缩可确保Kafka始终至少为单个topicpartition的数据日志中的每个messagekey保留最新的已知值。这样的设计解决了应用程序崩溃、系统故障后恢复或者应用在运行维护过程中重启后重新加载缓存的场景。接下来让我们深入讨论这些在使用过程中的更多细节，阐述在这个过程中它是如何进行日志压缩的。
迄今为止，我们只介绍了简单的日志保留方法（当旧的数据保留时间超过指定时间、日志大达到规定大小后就丢弃）。这样的策略非常适用于处理那些暂存的数据，例如记录每条消息之间相互独立的日志。然而在实际使用过程中还有一种非常重要的场景——根据key进行数据变更（例如更改数据库表内容），使用以上的方式显然不行。
让我们来讨论一个关于处理这样的流式数据的具体的例子。假设我们有一个topic，里面的内容包含用户的email地址；每次用户更新他们的email地址时，我们发送一条消息到这个topic，这里使用用户Id作为消息的key值。现在，我们在一段时间内为id为的用户发送一些消息，每个消息对应email地址的改变（其他ID消息省略）:
日志压缩为我提供了更精细的保留机制，所以我们至少保留每个key的最后一次更新。这样我们保证日志包含每一个key的最终值而不只是最近变更的完整快照。这意味着下游的消费者可以获得最终的状态而无需拿到所有的变化的消息信息。
让我们先看几个有用的使用场景，然后再看看如何使用它。
数据库更改订阅。通常需要在多个数据系统设置拥有一个数据集，这些系统中通常有一个是某种类型的数据库（无论是RDBMS或者新流行的key-value数据库）。例如，你可能有一个数据库，缓存，搜索引擎集群或者Hadoop集群。每次变更数据库，也同时需要变更缓存、搜索引擎以及hadoop集群。在只需处理最新日志的实时更新的情况下，你只需要最近的日志。但是，如果你希望能够重新加载缓存或恢复搜索失败的节点，你可能需要一个完整的数据集。事件源。这是一种应用程序设计风格，它将查询处理与应用程序设计相结合，并使用变更的日志作为应用程序的主要存储。日志高可用。执行本地计算的进程可以通过注销对其本地状态所做的更改来实现容错，以便另一个进程可以重新加载这些更改并在出现故障时继续进行。一个具体的例子就是在流查询系统中进行计数，聚合和其他类似“groupby”的操作。实时流处理框架Samza，使用这个特性正是出于这一原因。在这些场景中，主要需要处理变化的实时feed，但是偶尔当机器崩溃或需要重新加载或重新处理数据时，需要处理所有数据。日志压缩允许在同一topic下同时使用这两个用例。这种日志使用方式更详细的描述请看这篇博客。
想法很简单，我们有无限的日志，以上每种情况记录变更日志，我们从一开始就捕获每一次变更。使用这个完整的日志，我们可以通过回放日志来恢复到任何一个时间点的状态。然而这种假设的情况下，完整的日志是不实际的，对于那些每一行记录会变更多次的系统，即使数据集很小，日志也会无限的增长下去。丢弃旧日志的简单操作可以限制空间的增长，但是无法重建状态——因为旧的日志被丢弃，可能一部分记录的状态会无法重建（这些记录所有的状态变更都在旧日志中）。
日志压缩机制是更细粒度的、每个记录都保留的机制，而不是基于时间的粗粒度。这个理念是选择性的删除那些有更新的变更的记录的日志。这样最终日志至少包含每个key的记录的最后一个状态。
这个策略可以为每个Topic设置，这样一个集群中，可以一部分Topic通过时间和大小保留日志，另外一些可以通过压缩压缩策略保留。
这个功能的灵感来自于LinkedIn的最古老且最成功的基础设置——一个称为Databus的数据库变更日志缓存系统。不像大多数的日志存储系统，Kafka是专门为订阅和快速线性的读和写的组织数据。和Databus不同，Kafka作为真实的存储，压缩日志是非常有用的，这非常有利于上游数据源不能重放的情况。
日志压缩基础
这是一个高级别的日志逻辑图，展示了kafka日志的每条消息的offset逻辑结构。
Loghead中包含传统的Kafka日志，它包含了连续的offset和所有的消息。日志压缩增加了处理tailLog的选项。上图展示了日志压缩的的Logtail的情况。tail中的消息保存了初次写入时的offset。即使该offset的消息被压缩，所有offset仍然在日志中是有效的。在这个场景中，无法区分和下一个出现的更高offset的位置。如上面的例子中，36、37、38是属于相同位置的，从他们开始读取日志都将从38开始。
压缩也允许删除。通过消息的key和空负载（nullpayload）来标识该消息可从日志中删除。这个删除标记将会引起所有之前拥有相同key的消息被移除（包括拥有key相同的新消息）。但是删除标记比较特殊，它将在一定周期后被从日志中删除来释放空间。这个时间点被称为“deleteretentionpoint”，如上图。
压缩操作通过在后台周期性的拷贝日志段来完成。清除操作不会阻塞读取，并且可以被配置不超过一定IO吞吐来避免影响Producer和Consumer。实际的日志段压缩过程有点像这样：
Whatguaranteesdoeslog