一文搞懂MQTT,如何在SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布
简介: 之前介绍了RabbitMQ以及如何在SpringBoot项目中整合使用RabbitMQ,看过的朋友都说写的比较详细,希望再总结一下目前比较流行的MQTT。所以接下来,就来介绍什么MQTT?它在IoT中有着怎样的作用?如何在项目中使用MQTT?
之前介绍了RabbitMQ以及如何在SpringBoot项目中整合使用RabbitMQ,看过的朋友都说写的比较详细,希望再总结一下目前比较流行的MQTT。所以接下来,就来介绍什么MQTT?它在IoT中有着怎样的作用?如何在项目中使用MQTT?
一、MQTT介绍
1.1 什么是MQTT?
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最大优点在于用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。
MQTT具有协议简洁、轻巧、可扩展性强、低开销、低带宽占用等优点,已经有PHP,JAVA,Python,C,C#,Go等多个语言版本,基本可以使用在任何平台上。在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用,特别适合用来当做物联网的通信协议。
1.2 MQTT特点
MQTT是一个基于客户端–服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)。
MQTT协议是为硬件性能有限,且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议,它具有以下主要的几项特性:
-
3.使用TCP/IP 提供网络连接;
-
QoS 0(最多一次):消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这个级别可用于如下情况,环境传感器数据,丢失一次数据无所谓,因为不久后还会有第二次发送。
-
QoS 1(至少一次):确保消息到达,但消息重复可能会发生。
-
5.传输数据小,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量;(用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。)
1.3 MQTT应用场景
MQTT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、移动应用等方面有着广泛的应用。MQTT服务只负责消息的接收和传递,应用系统连接到MQTT服务器后,可以实现采集数据接收、解析、业务处理、存储入库、数据展示等功能。常见的应用场景主要有以下几个方面:
(1)消息推送: 如PC端的推送公告,比如安卓的推送服务,还有一些即时通信软件如微信、易信等也是采用的推送技术。
(2)智能点餐: 通过MQTT消息队列产品,消费者可在餐桌上扫码点餐,并与商家后端系统连接实现自助下单、支付。
(3)信息更新: 实现商场超市等场所的电子标签、公共场所的多媒体屏幕的显示更新管理。
(4)扫码出站: 最常见的停车场扫码缴费,自动起竿;地铁闸口扫码进出站。
二、MQTT的角色组成
2.1 MQTT的客户端和服务端
EMQX就是一个MQTT的Broker,emqx只是基于erlang语言开发的软件而已,其它的MQ还有ActiveMQ、RabbitMQ、HiveMQ等等。
EMQX服务端:https://www.emqx.io/zh/downloads?os=Windows
2.1.2 客户端(发布/订阅)
这个是用来测试验证的客户端,实际项目是通过代码来实现我们消息的生产者和消费者。
2.2 MQTT中的几个概念
相比RabbitMQ等消息队列,MQTT要相对简单一些,只有Broker、Topic、发布者、订阅者等几部分构成。接下来我们先简单整理下MQTT日常使用中最常见的几个概念:
- 1.Topic主题:MQTT消息的主要传播途径, 我们向主题发布消息, 订阅主题, 从主题中读取消息并进行.业务逻辑处理, 主题是消息的通道
- 2.生产者:MQTT消息的发送者, 他们向主题发送消息
- 3.消费者:MQTT消息的接收者, 他们订阅自己需要的主题, 并从中获取消息
- 4.broker服务:消息转发器, 消息是通过它来承载的, EMQX就是我们的broker, 在使用中我们不用关心它的具体实现
其实, MQTT的使用流程就是: 生产者给broker的某个topic发消息->broker通过topic进行消息的传递->订阅该主题的消费者拿到消息并进行相应的业务逻辑
三、EMQX的安装和使用
下面以Windows为例,演示Windows下如何安装和使用EXQX。
EMQX服务端:https://www.emqx.io/zh/downloads?os=Windows
在命令行输入:emqx start
启动服务,打卡浏览器输入:http://localhost:18083/ 进入登录页面。默认用户名密码 admin/public 。登录成功后,会进入emqx的后台管理页面,如下图所示:
四、使用SpringBoot整合MQTT协议
前面介绍了MQTT协议以及如何安装和启动MQTT服务。接下来演示如何在SpringBoot项目中整合MQTT实现消息的订阅和发布。
4.1 创建工程
首先,创建spring-boot-starter-mqtt
父工程,在父工程下分别创建消息的提供者spring-boot-starter-mqtt-provider
模块和消息的消费者spring-boot-starter-mqtt-consumer
模块。
4.2 实现生产者
接下来,修改生产者模块spring-boot-starter-mqtt-provider
相关的代码,实现消息发布的功能模块。
4.2.1 导入依赖包
修改pom.xml 文件,添加MQTT相关依赖,具体示例代码如下所示:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
<version>5.3.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.4</version>
</dependency>
</dependencies>
4.2.2 修改配置文件
修改application.yml配置文件,增加MQTT相关配置。示例代码如下所示:
spring:
application:
name: provider
#MQTT配置信息
mqtt:
#MQTT服务地址,端口号默认11883,如果有多个,用逗号隔开
url: tcp://127.0.0.1:11883
#用户名
username: admin
#密码
password: public
#客户端id(不能重复)
client:
id: provider-id
#MQTT默认的消息推送主题,实际可在调用接口是指定
default:
topic: topic
server:
port: 8080
4.2.3 消息生产者客户端配置
创建MqttProviderConfig配置类,读取application.yml中的相关配置,并初始化创建MQTT的连接。示例代码如下所示:
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.annotation.PostConstruct;
@Configuration
@Slf4j
public class MqttProviderConfig {
@Value("${spring.mqtt.username}")
private String username;
@Value("${spring.mqtt.password}")
private String password;
@Value("${spring.mqtt.url}")
private String hostUrl;
@Value("${spring.mqtt.client.id}")
private String clientId;
@Value("${spring.mqtt.default.topic}")
private String defaultTopic;
/**
* 客户端对象
*/
private MqttClient client;
/**
* 在bean初始化后连接到服务器
*/
@PostConstruct
public void init(){
connect();
}
/**
* 客户端连接服务端
*/
public void connect(){
try{
//创建MQTT客户端对象
client = new MqttClient(hostUrl,clientId,new MemoryPersistence());
//连接设置
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
//是否清空session,设置false表示服务器会保留客户端的连接记录(订阅主题,qos),客户端重连之后能获取到服务器在客户端断开连接期间推送的消息
//设置为true表示每次连接服务器都是以新的身份
options.setCleanSession(true);
//设置连接用户名
options.setUserName(username);
//设置连接密码
options.setPassword(password.toCharArray());
//设置超时时间,单位为秒
options.setConnectionTimeout(100);
//设置心跳时间 单位为秒,表示服务器每隔 1.5*20秒的时间向客户端发送心跳判断客户端是否在线
options.setKeepAliveInterval(20);
//设置遗嘱消息的话题,若客户端和服务器之间的连接意外断开,服务器将发布客户端的遗嘱信息
options.setWill("willTopic",(clientId + "与服务器断开连接").getBytes(),0,false);
//设置回调
client.setCallback(new MqttProviderCallBack());
client.connect(options);
} catch(MqttException e){
e.printStackTrace();
}
}
public void publish(int qos,boolean retained,String topic,String message){
MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
mqttMessage.setQos(qos);
mqttMessage.setRetained(retained);
mqttMessage.setPayload(message.getBytes());
//主题的目的地,用于发布/订阅信息
MqttTopic mqttTopic = client.getTopic(topic);
//提供一种机制来跟踪消息的传递进度
//用于在以非阻塞方式(在后台运行)执行发布是跟踪消息的传递进度
MqttDeliveryToken token;
try {
//将指定消息发布到主题,但不等待消息传递完成,返回的token可用于跟踪消息的传递状态
//一旦此方法干净地返回,消息就已被客户端接受发布,当连接可用,将在后台完成消息传递。
token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
token.waitForCompletion();
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4.2.4 生产者客户端消息回调
创建MqttProviderCallBack类并继承MqttCallback,实现相关消息回调事件,示例代码如下图所示:
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
public class MqttConsumerCallBack implements MqttCallback{
/**
* 客户端断开连接的回调
*/
@Override
public void connectionLost(Throwable throwable) {
System.out.println("与服务器断开连接,可重连");
}
/**
* 消息到达的回调
*/
@Override
public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
System.out.println(String.format("接收消息主题 : %s",topic));
System.out.println(String.format("接收消息Qos : %d",message.getQos()));
System.out.println(String.format("接收消息内容 : %s",new String(message.getPayload())));
System.out.println(String.format("接收消息retained : %b",message.isRetained()));
}
/**
* 消息发布成功的回调
*/
@Override
public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
System.out.println(String.format("接收消息成功"));
}
}
4.2.5 创建Controller控制器实现消息发布功能
创建SendController控制器类,实现消息的发送功能,示例代码如下所示:
@Controller
public class SendController {
@Autowired
private MqttProviderConfig providerClient;
@RequestMapping("/sendMessage")
@ResponseBody
public String sendMessage(int qos,boolean retained,String topic,String message){
try {
providerClient.publish(qos, retained, topic, message);
return "发送成功";
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return "发送失败";
}
}
}
4.3 实现消费者
前面完成了生成者消息发布的模块,接下来修改消费者模块spring-boot-starter-mqtt-consumer
实现消息订阅、处理的功能。
4.3.1 导入依赖包
修改pom.xml 文件,添加MQTT相关依赖,具体示例代码如下所示:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
<version>5.3.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.4</version>
</dependency>
</dependencies>
4.3.2 修改配置文件
修改application.yml配置文件,增加MQTT相关配置。示例代码如下所示:
spring:
application:
name: consumer
#MQTT配置信息
mqtt:
#MQTT服务端地址,端口默认为11883,如果有多个,用逗号隔开
url: tcp://127.0.0.1:11883
#用户名
username: admin
#密码
password: public
#客户端id(不能重复)
client:
id: consumer-id
#MQTT默认的消息推送主题,实际可在调用接口时指定
default:
topic: topic
server:
port: 8085
4.3.3 消费者客户端配置
创建消费者客户端配置类MqttConsumerConfig,读取application.yml中的相关配置,并初始化创建MQTT的连接。示例代码如下所示:
import javax.annotation.PostConstruct;
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.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class MqttConsumerConfig {
@Value("${spring.mqtt.username}")
private String username;
@Value("${spring.mqtt.password}")
private String password;
@Value("${spring.mqtt.url}")
private String hostUrl;
@Value("${spring.mqtt.client.id}")
private String clientId;
@Value("${spring.mqtt.default.topic}")
private String defaultTopic;
/**
* 客户端对象
*/
private MqttClient client;
/**
* 在bean初始化后连接到服务器
*/
@PostConstruct
public void init(){
connect();
}
/**
* 客户端连接服务端
*/
public void connect(){
try {
//创建MQTT客户端对象
client = new MqttClient(hostUrl,clientId,new MemoryPersistence());
//连接设置
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
//是否清空session,设置为false表示服务器会保留客户端的连接记录,客户端重连之后能获取到服务器在客户端断开连接期间推送的消息
//设置为true表示每次连接到服务端都是以新的身份
options.setCleanSession(true);
//设置连接用户名
options.setUserName(username);
//设置连接密码
options.setPassword(password.toCharArray());
//设置超时时间,单位为秒
options.setConnectionTimeout(100);
//设置心跳时间 单位为秒,表示服务器每隔1.5*20秒的时间向客户端发送心跳判断客户端是否在线
options.setKeepAliveInterval(20);
//设置遗嘱消息的话题,若客户端和服务器之间的连接意外断开,服务器将发布客户端的遗嘱信息
options.setWill("willTopic",(clientId + "与服务器断开连接").getBytes(),0,false);
//设置回调
client.setCallback(new MqttConsumerCallBack());
client.connect(options);
//订阅主题
//消息等级,和主题数组一一对应,服务端将按照指定等级给订阅了主题的客户端推送消息
int[] qos = {1,1};
//主题
String[] topics = {"topic1","topic2"};
//订阅主题
client.subscribe(topics,qos);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 断开连接
*/
public void disConnect(){
try {
client.disconnect();
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 订阅主题
*/
public void subscribe(String topic,int qos){
try {
client.subscribe(topic,qos);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4.3.4 消费者客户端消息回调
创建MqttConsumerCallBack类并继承MqttCallback,实现相关消息回调事件,示例代码如下图所示:
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
public class MqttConsumerCallBack implements MqttCallback{
/**
* 客户端断开连接的回调
*/
@Override
public void connectionLost(Throwable throwable) {
System.out.println("与服务器断开连接,可重连");
}
/**
* 消息到达的回调
*/
@Override
public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
System.out.println(String.format("接收消息主题 : %s",topic));
System.out.println(String.format("接收消息Qos : %d",message.getQos()));
System.out.println(String.format("接收消息内容 : %s",new String(message.getPayload())));
System.out.println(String.format("接收消息retained : %b",message.isRetained()));
}
/**
* 消息发布成功的回调
*/
@Override
public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
System.out.println(String.format("接收消息成功"));
}
}
4.3.5 创建Controller控制器,实现MQTT连接的建立和断开
接下来,创建Controller控制器MqttController,并实现MQTT连接的建立和断开等方法。示例代码如下所示:
import com.weiz.mqtt.config.MqttConsumerConfig;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
public class MqttController {
@Autowired
private MqttConsumerConfig client;
@Value("${spring.mqtt.client.id}")
private String clientId;
@RequestMapping("/connect")
@ResponseBody
public String connect(){
client.connect();
return clientId + "连接到服务器";
}
@RequestMapping("/disConnect")
@ResponseBody
public String disConnect(){
client.disConnect();
return clientId + "与服务器断开连接";
}
}
4.4 测试验证
首先,分别启动生产者spring-boot-starter-mqtt-provider
和消费者spring-boot-starter-mqtt-consume
r两个项目,打开浏览器,输入地址http://localhost:18083/,在EMQX管理界面可以看到连接上来的两个客户端。如下图所示:
接下来,调用生产者的消息发布接口验证消息发布是否成功。使用Pomstman调用消息发送接口:http://localhost:8080/sendMessage ,如下图所示:
通过上图可以发现,生产者模块已经把消息发送成功。接下来查看消费者模块,验证消息是否处理成功。如下图所示:
通过日志输出可以发现,消费者已经成功接收到生产者发送的消息,说明我们成功实现在Spring Boot项目中整合MQTT实现了消息的发布和订阅的功能。
最后
以上就是如何在Spring Boot中使用MQTT的详细内容,更多关于在Spring Boot中MQTT的使用大家可以去自己研究学习。比如:如何利用qos机制保证数据不会丢失?消息的队列和排序?集群模式下的应用?等等。
MQTT介绍与使用
正文
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
而在物联网的应用上,对于信息传输,MQTT是一种再合适不过的协议工具了。
一、MQTT简介
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)模式的轻量级协议,该协议构建于TCP/IP协议之上,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是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)。其在,通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
二、特性
MQTT协议工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议,它具有以下主要的几项特性:
(1)使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合。
(3)使用TCP/IP提供网络连接。
主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的,但是同样有基于UDP的版本,叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式,优缺点自然也就各有不同了。
(4)有三种消息发布服务质量:
“至多一次”,消息发布完全依赖底层TCP/IP网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况,环境传感器数据,丢失一次读记录无所谓,因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通APP的推送,倘若你的智能设备在消息推送时未联网,推送过去没收到,再次联网也就收不到了。
“至少一次”,确保消息到达,但消息重复可能会发生。
“只有一次”,确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中,可以使用此级别。在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的APP的推送,确保用户收到且只会收到一次。
(5)小型传输,开销很小(固定长度的头部是2字节),协议交换最小化,以降低网络流量。
这就是为什么在介绍里说它非常适合“在物联网领域,传感器与服务器的通信,信息的收集”,要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱,使用这种协议来传递消息再适合不过了。
三、实现方式
实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成,在通讯过程中,MQTT协议中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。
MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(payload)两部分:
(1)Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);
(2)payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。
四、MQTT的搭建(ubuntu)
mosquitto_sub -h 192.168.1.102 -t "mqtt" -v
【-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
mosquitto_pub -h 192.168.1.102 -t "mqtt" -m "Hello Stonegeek"
【-h】指定要连接的MQTT服务器
【-t】向指定主题推送消息
【-m】指定消息内容
五、MQTT权限配置
前面我们基于Mosquitto服务器已经搭建成功了,但是默认是允许匿名用户登录,对于正式上线的项目则是需要进行用户认证(当然,用户一般都会与数据库映射,不过在这里我们就会直接将用户写入配置文件中)
1、Mosquitto服务器的配置文件为/etc/mosquitto/mosquitto.conf,关于用户认证的方式和读取的配置都在这个文件中进行
ID | allow_anonymous | password_file | acl_file | result |
---|---|---|---|---|
1 | True(默认) | 允许匿名方式登录 | ||
2 | False | password_file | 开启用户验证机制 | |
3 | False | password_file | acl_file | 开启用户验证机制,但访问控制不起作用 |
4 | True | password_file | acl_file | 用户名及密码不为空,将自动进行用户验证且受到访问控制的限制;用户名及密码为空,将不进行用户验证且受到访问控制的限制 |
5 | False | 无法启动服务 |
2、修改配置文件
命令:sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf
3、添加用户信息
命令解释: -c 创建一个用户、/etc/mosquitto/pwfile.example 是将用户创建到 pwfile.example 文件中、admin 是用户名。
同样连续会提示连续输入两次密码。注意第二次创建用户时不用加 -c 如果加 -c 会把第一次创建的用户覆盖。
至此两个用户创建成功,此时如果查看 pwfile.example 文件会发现其中多了两个用户。
4、添加Topic和用户的关系
5、用户认证测试
查看mosquitto的进程
(2)杀死进程
(3)启动
命令:mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf
(4)订阅端启动(不加用户)
订阅端启动(加用户)
(5)发布端启动
六、MQTT实现(Java语言)
注意:由于我们在上面配置了MQTT的用户权限控制,所以下面的用户只能使用stonegeek登录,否则项目会运行报错,而且我们在上面设置的访问控制列表中只有mtopic主题,所以我们必须使用此主题,否则,订阅者会收不到已发布的主题内容(已经测试过了)
1、添加Maven依赖
<dependency>
<groupId>org.eclipse.paho</groupId>
<artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
<version>1.1.1</version>
</dependency>
2、ServerMQTT.class
package com.stonegeek;
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;
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://192.168.1.102:1883";
//定义一个主题
public static final String TOPIC = "mtopic";
//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 = "stonegeek";
private String passWord = "123456";
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);
options.setUserName(userName);
options.setPassword(passWord.toCharArray());
// 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,topic11".getBytes());
server.publish(server.topic11 , server.message);
System.out.println(server.message.isRetained() + "------ratained状态");
}
}
3、ClientMQTT.class
package com.stonegeek;
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;
public class ClientMQTT {
public static final String HOST = "tcp://192.168.1.102:1883";
public static final String TOPIC = "mtopic";
private static final String clientid = "client11";
private MqttClient client;
private MqttConnectOptions options;
private String userName = "stonegeek";
private String passWord = "123456";
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();
}
}
4、PushCallback.class
package com.stonegeek;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
/**
* Created by StoneGeek on 2018/6/5.
* 博客地址:http://www.cnblogs.com/sxkgeek
* 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
System.out.println("连接断开,可以做重连");
}
public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
System.out.println("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()));
}
}
MQTT 客户端重连
MQTT客户端重连主要有两种方法
第一种:自动重连
设置org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions#setAutomaticReconnect
为true
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
options.setAutomaticReconnect(true);
然后callback实现org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallbackExtended
,这个接口提供了一个连接完成的回调方法,连接完成后做一些操作,如订阅主题。
public MyMqttCallback implements MqttCallbackExtended {
/**
* 连接成功会进入到这里
* @param reconnect
* @param serverURI
*/
@Override
public void connectComplete(boolean reconnect, String serverURI) {
// 可以做订阅主题
}
}
这样当断开连接后,MqttClient内部会自动进行重连,每次连接成功后都会回调connectComplete()方法。
第二种:自定义重连
如果不指定setAutomaticReconnect为true
可以在public void connectionLost(Throwable throwable)
中处理重连
@Override
public void connectionLost(Throwable throwable) {
System.out.println("失去连接:" + throwable.getMessage());
int times = 1;
while (!client.isConnected()) {
try {
System.out.println("重新连接, 第" + (times++) + "次");
client.reconnect();
System.out.println("重连成功");
break;
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("重连失败, msg:" + e.getMessage());
}
// 每隔10秒重试一次
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 执行到这里,说明连接成功,重新订阅主题
xxx
}
原文地址:https://blog.csdn.net/qq_43842093/article/details/132784260
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