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【整理操作】MQTT简单使用学习

由 淺唱寂寞╮ 提交于 2020-05-01 01:14:35

一、简述

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

MQTT协议中的方法：

MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作），来于表示对确定资源所进行操作。这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。主要方法有：

  • （1）Connect。等待与服务器建立连接。
  • （2）Disconnect。等待MQTT客户端完成所做的工作，并与服务器断开TCP/IP会话。
  • （3）Subscribe。等待完成订阅。
  • （4）UnSubscribe。等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。
  • （5）Publish。MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。

二、图说

MQTT协议的架构，用一个示例说明。比如有1个温度传感器（1个Machine），2个小的显示屏（2个Machine)，显示屏要显示温度传感器的温度值。

显示器需要先通过MQTT协议subscribe（订阅）一个比如叫temperature的topic（主题）：

   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

当温度传感器publish（发布）温度数据，显示器就可以收到了：

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

注：以上两张图，取自MQTT and CoAP, IoT Protocols

　　中间人（Broker）

　　和MQTT客户端协作的另一部分是MQTT broker，其被称为发布/订阅协议的心脏部分，根据具体的实现不同，一个broker可以支持数以千计的客户端并发连接。broker的主要职责是接受所有消息，并将其过滤后分发给不同的消息订阅者。

三、服务器

支持MQTT协议消息中间件产品： 目前有很多的MQTT消息中间件服务器，如下，都是MQTT协议的服务器端的实现。

Mosquitto

Eclipse Paho

MQ Telemetry

Apache ActiveMQ

Apache Apollo

……

Linux环境下Mosquitto安装

教程很多，安装时报错记录：

　　Invalid user 'mosquitto'

 注：上面两个方法使用其中一个就可以了，当时脑子抽抽以为两个都要成功才可以。→_→

安装成功后，订阅发布通信即可；

订阅

mosquitto_sub -t my_topic

发布

mosquitto_pub -t my_topic -m my_message
 注：【-h】指定要连接的MQTT服务器 
　　 【-t】订阅主题，此处为mqtt 
　　【-v】打印更多的调试信息
　　【-m】指定消息内容

四、MQTT实例（Java语言）

 1.Maven依赖

<!-- MQTT -->
    <dependency>
    　　<groupId>org.eclipse.paho</groupId>
    　　<artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
    　　<version>1.1.1</version>
    </dependency>

2.ServerMQTT.java

package ServerMQTT;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttPersistenceException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

import Back.PushCallback;

/**
 * 
 * Title:Server Description: 服务器向多个客户端推送主题，即不同客户端可向服务器订阅相同主题
 * 
 */
public class ServerMQTT {

    // tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号
    public static final String HOST = "tcp://192.168.8.101:1884";
    // 定义一个主题
    public static final String TOPIC = "root/topic/testDx";
    // 定义MQTT的ID，可以在MQTT服务配置中指定
    private static final String clientid =     "server11";

    private MqttClient client;
    private MqttTopic topic11;
//    private String userName = "root";
//    private String passWord = "1234qwer";

    private MqttMessage message;

    /**
     * 构造函数
     * 
     * @throws MqttException
     */
    public ServerMQTT() throws MqttException {
        // MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存
        client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());
        connect();
    }

    /**
     * 用来连接服务器
     */
    private void connect() {
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setCleanSession(false);
        // 设置超时时间
        options.setConnectionTimeout(10);
        // 设置会话心跳时间
        options.setKeepAliveInterval(20);
        try {
            client.setCallback(new PushCallback());
            client.connect(options);

            topic11 = client.getTopic(TOPIC);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 
     * @param topic
     * @param message
     * @throws MqttPersistenceException
     * @throws MqttException
     */
    public void publish(MqttTopic topic, MqttMessage message) throws MqttPersistenceException, MqttException {
        MqttDeliveryToken token = topic.publish(message);
        token.waitForCompletion();
        System.out.println("message is published completely! " + token.isComplete());
    }

    /**
     * 启动入口
     * 
     * @param args
     * @throws MqttException
     */
    public static void main(String[] args) throws MqttException {
        ServerMQTT server = new ServerMQTT();

        server.message = new MqttMessage();
        server.message.setQos(1);
        server.message.setRetained(true);
        server.message.setPayload("hello,topic1日4".getBytes());
        server.publish(server.topic11, server.message);
        System.out.println(server.message.isRetained() + "------ratained状态");
    }
}

3.ClientMQTT.java

package ClientMQTT;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

import Back.PushCallback;

public class ClientMQTT {

    public static final String HOST = "tcp://192.168.8.101:1884";
    public static final String TOPIC = "root/topic/testDx";
    private static final String clientid = "client11";
    private MqttClient client;
    private MqttConnectOptions options;
//    private String userName = "admin";
//    private String passWord = "admin";

    private ScheduledExecutorService scheduler;

    private void start() {
        try {
            // host为主机名，clientid即连接MQTT的客户端ID，一般以唯一标识符表示，MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存
            client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());
            // MQTT的连接设置
            options = new MqttConnectOptions();
            // 设置是否清空session,这里如果设置为false表示服务器会保留客户端的连接记录，这里设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接
            options.setCleanSession(true);
            // 设置连接的用户名
            //options.setUserName(userName);
//            // 设置连接的密码
//            options.setPassword(passWord.toCharArray());
            // 设置超时时间 单位为秒
            options.setConnectionTimeout(10);
            // 设置会话心跳时间 单位为秒 服务器会每隔1.5*20秒的时间向客户端发送个消息判断客户端是否在线，但这个方法并没有重连的机制
            options.setKeepAliveInterval(20);
            // 设置回调
            client.setCallback(new PushCallback());
            MqttTopic topic = client.getTopic(TOPIC);
            // setWill方法，如果项目中需要知道客户端是否掉线可以调用该方法。设置最终端口的通知消息
            options.setWill(topic, "close".getBytes(), 2, true);

            client.connect(options);
            // 订阅消息
            int[] Qos = { 1 };
            String[] topic1 = { TOPIC };
            client.subscribe(topic1, Qos);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws MqttException {
        ClientMQTT client = new ClientMQTT();
        client.start();
    }
}

3.回调PushCallback.java

package Back;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;

/**
 * 发布消息的回调类
 * 
 * 必须实现MqttCallback的接口并实现对应的相关接口方法CallBack 类将实现 MqttCallBack。
 * 每个客户机标识都需要一个回调实例。在此示例中，构造函数传递客户机标识以另存为实例数据。 在回调中，将它用来标识已经启动了该回调的哪个实例。
 * 必须在回调类中实现三个方法：
 * 
 * public void messageArrived(MqttTopic topic, MqttMessage message)接收已经预订的发布。
 * 
 * public void connectionLost(Throwable cause)在断开连接时调用。
 * public void deliveryComplete(MqttDeliveryToken token)) 接收到已经发布的 QoS 1 或 QoS 2
 * 消息的传递令牌时调用。 由 MqttClient.connect 激活此回调。
 * 
 */
public class PushCallback implements MqttCallback {

    public void connectionLost(Throwable cause) {
        // 连接丢失后，一般在这里面进行重连   连接丢失后 
        System.out.println("连接断开，可以做重连");
    }

    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
        System.out.println("推送合理呀deliveryComplete---------" + token.isComplete());
    }

    public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
        // subscribe后得到的消息会执行到这里面
        System.out.println("接收消息主题 : " + topic);
        System.out.println("接收消息Qos : " + message.getQos());
        System.out.println("接收消息内容 : " + new String(message.getPayload()));
    }
}

 

标签
paho
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