协议简介

MQ 遥测传输 (MQTT) 是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，设计思想是开放、简单、轻量、易于实现。这些特点使它适用于受限环境。例如，但不仅限于此：

• 网络代价昂贵，带宽低、不可靠。
• 在嵌入设备中运行，处理器和内存资源有限。

该协议的特点有：

• 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。
• 对负载内容屏蔽的消息传输。
• 使用 TCP/IP 提供网络连接。
• 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。
  • “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。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。
• 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。
• 使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

服务器

现在常用的MQTT服务器：

其中，对中文支持友好的是emqttd，现在叫EMQ，或者EMQX。http://emqtt.com/

EMQ

简介

略

参考链接：http://emqtt.com/docs/v3/getstarted.html

安装

略

参考链接：http://emqtt.com/docs/v3/install.html

在开发环境中，建议使用docker版

基本操作

使用Java作为开发语言

创建项目

引入：org.eclipse.paho.client.mqttv3包

maven为例：

 <!--https://mvnrepository.com/artifact/org.eclipse.paho/org.eclipse.paho.client.mqttv3-->
    <dependency>
      <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
      <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
      <version>1.1.1</version>
    </dependency>

发送端

先创建Callback代码，

PushCallback.java

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
 * <p>
 * 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：
 * <p>
 * public void messageArrived(MqttTopic topic, MqttMessage message)接收已经预订的发布。
 * <p>
 * public void connectionLost(Throwable cause)在断开连接时调用。
 * <p>
 * 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 {
  @Override
  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");
  }

  @Override
  public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
    System.out.println("deliveryComplete---------" + token.isComplete());
  }

  @Override
  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()));
  }

}

创建Server.java

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

/**
 * 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 Server {

  public static final String HOST = "tcp://172.24.105.130:11883";
  public static final String TOPIC = "topic/test";
  private static final String clientid = "server1";

  private MqttClient client;
  private MqttTopic topic;
  private String userName = "admin";
  private String passWord = "password";

  private MqttMessage message;

  public Server() 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();
  }

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

  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());
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Server server = new Server();
    server.message = new MqttMessage();
    Long startTime = System.currentTimeMillis();
    server.message.setQos(1);
    server.message.setRetained(true);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      server.message.setPayload(("server message " + i).getBytes());
      server.publish(server.topic, server.message);
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
    System.out.println(server.message.isRetained() + "------ratained状态");
  }

}

接收端

创建：Client.java

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;

public class Client {
  public static final String HOST = "tcp://172.24.105.130:11883";
  public static final String TOPIC = "topic/test";
  private static final String clientid = "client";
  private MqttClient client;
  private MqttConnectOptions options;
  private String userName = "admin";
  private String passWord = "password";


  private void start(String topicName) {
    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());
      //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

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

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

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

管理

emqx_dashboard提供了丰富的管理功能，查看服务运行状态，数据统计，包计数等。

从dashboard菜单中可以看到提供了丰富的数据查看功能