Qt开发技术：mqtt介绍、QtMqtt编译和开发环境搭建
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Qt开发专栏：开发技术（点击传送门）
《Qt开发技术：mqtt介绍、QtMqtt编译和开发环境搭建》
《Mqtt开发笔记：Mqtt服务器搭建》
前话
业务需求，需要使用到mqtt协议（中间件）。
MQTT协议简介
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"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。
设计原则
- 精简，不添加可有可无的功能；
- 发布/订阅（Pub/Sub）模式，方便消息在传感器之间传递；
- 允许用户动态创建主题，零运维成本；
- 把传输量降到最低以提高传输效率；
- 把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内；
- 支持连续的会话控制；
- 理解客户端计算能力可能很低；
- 提供服务质量管理；
- 假设数据不可知，不强求传输数据的类型与格式，保持灵活性。
特点
- 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
这一点很类似于XMPP，但是MQTT的信息冗余远小于XMPP，,因为XMPP使用XML格式文本来传递数据。
- 对负载内容屏蔽的消息传输
- 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。
- 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。
- 小型传输，开销小
（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。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"，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。
- 客户端异常中断的机制。
- Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。
- Testament：遗嘱机制，功能类似于Last Will。
发布/订阅者模式
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。
从图上MQTT有三种角色的存在：
- Broker代理：很多人理解为中间件，当然可以这样子认为。他就是一个中间件。用于处理信息并发送到相应的订阅者。
- 发布者：用于发布信息到代理上面。注意：发布者也可以是订阅者。
- 订阅者：就是用于接受信息的客户端。
MQTT服务器
MQTT服务器以称为"消息代理"（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：
- 接受来自客户的网络连接；
- 接受客户发布的应用信息；
- 处理来自客户端的订阅和退订请求；
- 向订阅的客户转发应用程序消息。
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：
- Connect：等待与服务器建立连接
- Disconnect：等待MQTT客户端完成所作的工作，并于服务器断开TCP/IP会话
- Subscribe：等待完成订阅
- UnSubscribe：等待服务器取消客户端的一个活多个和topics订阅
- Publish：MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程
Qt搭建MQTT编程环境
介绍
Qt在5,10版本开始支持mqtt，但是也没有集成到安装包里面，需要自己下载编译。
笔者使用的qt开发版本为Qt5.9.3 MinGW32。
下载mqtt
官方地址： https://codereview.qt-project.org/admin/repos/qt%2Fqtmqtt
MQTT的CSDN下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/11211403
编译mqtt（注意：使用release编译）
打开工程文件，如下图：
构建编译，出现如下错误：perl命令无效
下载安装perl：https://www.perl.org/get.html
CSDN下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/11211646
编译成功
部署mqtt模块到qt
此处有三种方式，第一种是直接将源码代入工程，第二种是以模块的形式直接将其部署到qt的安装目录中去，第三种是直接添加库和头文件使用，我们使用将第二种方式，将其添加到Qt安装库的安装目录中去，分为以下几个方面
头文件（include）
将qtmqtt/src/mqtt拷贝到Qt5.9.3/5.9.3/mingw53_32/include，并删除mqtt目录下的所有非头文件，如下图：
库文件（lib）
将mqtt编译出来的lib目录下的2个dll和2个prl拷贝到Qt5.9.3/5.9.3/mingw53_32/lib，如下图：
必须拷贝.a,否则使用时会报错如下：
动态库文件/运行库文件（lib）
将mqtt编译出来的bin目录下的2个dll拷贝到Qt5.9.3/5.9.3/mingw53_32/bin，如下图：
(注意：bin下的2个dll其实与lib下的2个dll是一模一样的)
模块配置文件
将mqtt编译出来的mkspecs\modules下的pri文件拷贝到Qt5.9.3/5.9.3/mingw53_32/mkspecs/modules
帮助文件
参考官网帮助文件，或者下载5.10版本的帮助文件，官网文档：
帮助文件：https://doc.qt.io/QtMQTT/qtmqtt-index.html
示例：https://doc.qt.io/QtMQTT/qtmqtt-examples.html
测试
新建一个工程，在工程中引入mqtt，引入模块：
QT += mqtt包含类头文件：
#include 如下图：
编译成功
模块化
创建mqttDemo
模块化构架封装MqttClient类
至此开发环境和工程模板搭建完成，打成完整包：
此处提供傻瓜式qt5.9.3_ming32-32-mqtt-realse版本部署：
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