【MQTT学习】在树莓派上安装Mosquitto和使用

在了解Mosquitto之前大家可以参考我之前写的一篇博客学习一下MQTT协议的基本概念：
https://blog.csdn.net/makunIT/article/details/106969862

Mosquitto是一款实现了MQTT v3.1协议的开源消息代理软件，提供轻量级的，支持发布/订阅的消息推送模式，使设备对设备之间的消息通信简单易用。

一、Mosquitto的安装

1.1 用wget下载源码包

我们可以从http://mosquitto.org/files/source/上下载源码
wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.6.9.tar.gz

1.2 解压压缩包

• tar -xzvf mosquitto-1.6.9.tar.gz
  

1.3 进入目录

cd mosquitto-1.6.9/

1.4找到配置文件config.mk，其中包含了所有Mosquitto的安装选项，详细的参数说明如下：

我们可以使用cat来查看此文件，我们打开的是英文，对于英文不好的可以参考下面的中文。

# 是否支持tcpd/libwrap功能.
 
#WITH_WRAP:=yes
 
# 是否开启SSL/TLS支持
 
#WITH_TLS:=yes
 
# 是否开启TLS/PSK支持
 
#WITH_TLS_PSK:=yes
 
# Comment out to disable client client threading support.
 
#WITH_THREADING:=yes
 
# 是否使用严格的协议版本（老版本兼容会有点问题）
 
#WITH_STRICT_PROTOCOL:=yes
 
# 是否开启桥接模式
 
#WITH_BRIDGE:=yes
 
# 是否开启持久化功能
 
#WITH_PERSISTENCE:=yes
 
# 是否监控运行状态
 
#WITH_MEMORY_TRACKING:=yes

1.5 编译

make

当我敲make的时候会出现如下状况

编译找不到此头文件，遇到此问题的解决方法:

安装openssl ：安装命令：
sudo apt-get install libssl-dev

1.6 安装

sudo make install

7、在第五步的时候，我安装过程中出现的问题，有时候，可能错误不指这一个，还可能出现以下问题，及我们的解决方法
【1】编译过程g++命令未找到：

sudo apt-get install g++

【2】编译过程找不到ares.h

sudo apt-get install libc-ares-dev

【3】编译过程找不到uuid/uuid.h

sudo apt-get install uuid-dev

【4】使用过程中找不到libmosquitto.so.1

error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

【解决方法】——修改libmosquitto.so位置

创建链接

sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1

更新动态链接库

sudo ldconfig

二、配置&运行

安装完之后，所有配置文件会被置放于mosquitto/目录下，其中最重要的就是Mosquitto的配置文件，即mosquitto.conf，以下是详细的配置参数说明。

# =================================================================
 
# General configuration
 
# =================================================================
 
# 客户端心跳的间隔时间
 
#retry_interval 20
 
# 系统状态的刷新时间
 
#sys_interval 10
 
# 系统资源的回收时间，0表示尽快处理
 
#store_clean_interval 10
 
# 服务进程的PID
 
#pid_file /var/run/mosquitto.pid
 
# 服务进程的系统用户
 
#user mosquitto
 
# 客户端心跳消息的最大并发数
 
#max_inflight_messages 10
 
# 客户端心跳消息缓存队列
 
#max_queued_messages 100
 
# 用于设置客户端长连接的过期时间，默认永不过期
 
#persistent_client_expiration
 
# =================================================================
 
# Default listener
 
# =================================================================
 
# 服务绑定的IP地址
 
#bind_address
 
# 服务绑定的端口号
 
#port 1883
 
# 允许的最大连接数，-1表示没有限制
 
#max_connections -1
 
# cafile：CA证书文件
 
# capath：CA证书目录
 
# certfile：PEM证书文件
 
# keyfile：PEM密钥文件
 
#cafile
 
#capath
 
#certfile
 
#keyfile
 
# 必须提供证书以保证数据安全性
 
#require_certificate false
 
# 若require_certificate值为true，use_identity_as_username也必须为true
 
#use_identity_as_username false
 
# 启用PSK（Pre-shared-key）支持
 
#psk_hint
 
# SSL/TSL加密算法，可以使用“openssl ciphers”命令获取
 
# as the output of that command.
 
#ciphers
 
# =================================================================
 
# Persistence
 
# =================================================================
 
# 消息自动保存的间隔时间
 
#autosave_interval 1800
 
# 消息自动保存功能的开关
 
#autosave_on_changes false
 
# 持久化功能的开关
 
persistence true
 
# 持久化DB文件
 
#persistence_file mosquitto.db
 
# 持久化DB文件目录
 
#persistence_location /var/lib/mosquitto/
 
# =================================================================
 
# Logging
 
# =================================================================
 
# 4种日志模式：stdout、stderr、syslog、topic
 
# none 则表示不记日志，此配置可以提升些许性能
 
log_dest none
 
# 选择日志的级别（可设置多项）
 
#log_type error
 
#log_type warning
 
#log_type notice
 
#log_type information
 
# 是否记录客户端连接信息
 
#connection_messages true
 
# 是否记录日志时间
 
#log_timestamp true
 
# =================================================================
 
# Security
 
# =================================================================
 
# 客户端ID的前缀限制，可用于保证安全性
 
#clientid_prefixes
 
# 允许匿名用户
 
#allow_anonymous true
 
# 用户/密码文件，默认格式：username:password
 
#password_file
 
# PSK格式密码文件，默认格式：identity:key
 
#psk_file
 
# pattern write sensor/%u/data
 
# ACL权限配置，常用语法如下：
 
# 用户限制：user <username>
 
# 话题限制：topic [read|write] <topic>
 
# 正则限制：pattern write sensor/%u/data
 
#acl_file
 
# =================================================================
 
# Bridges
 
# =================================================================
 
# 允许服务之间使用“桥接”模式（可用于分布式部署）
 
#connection 
 
#address [:]
 
#topic  [[[out | in | both] qos-level] local-prefix remote-prefix]
 
# 设置桥接的客户端ID
 
#clientid
 
# 桥接断开时，是否清除远程服务器中的消息
 
#cleansession false
 
# 是否发布桥接的状态信息
 
#notifications true
 
# 设置桥接模式下，消息将会发布到的话题地址
 
# $SYS/broker/connection/<clientid>/state
 
#notification_topic
 
# 设置桥接的keepalive数值
 
#keepalive_interval 60
 
# 桥接模式，目前有三种：automatic、lazy、once
 
#start_type automatic
 
# 桥接模式automatic的超时时间
 
#restart_timeout 30
 
# 桥接模式lazy的超时时间
 
#idle_timeout 60
 
# 桥接客户端的用户名
 
#username
 
# 桥接客户端的密码
 
#password
 
# bridge_cafile：桥接客户端的CA证书文件
 
# bridge_capath：桥接客户端的CA证书目录
 
# bridge_certfile：桥接客户端的PEM证书文件
 
# bridge_keyfile：桥接客户端的PEM密钥文件
 
#bridge_cafile
 
#bridge_capath
 
#bridge_certfile
 
#bridge_keyfile

启动mosquitto服务：

mosquitto -c mosquitto.conf
或
mosquitto -c mosquitto.conf -v -d

关闭或重启

ps -aux| grep mosquitto

然后kill停止重新启动

启动代理服务

mosquitto -v

【-v】打印更多的调试信息

订阅主题

mosquitto_sub -v -t “主题”

【-t】指定主题，此处为sensor
【-v】打印更多的调试信息

发布内容

mosquitto_pub -t ”主题“ -m ”内容“

【-t】指定主题

【-m】指定消息内容

用mosquitto进行一个简单的发布/订阅：

我们打开三个服务器窗口：
1、第一个先开启一个客户端，模拟broker
mosquitto -c mosquitto.conf -v

2、在开启个客户端，模拟订阅
mosquitto_sub -v -t topic01

会报错：mosquitto_sub: error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

解决方法：执行以下命令：
sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1
ldconfig

3、最后开启一个客户端，模拟发布
mosquitto_pub -t topic01 -m mmmmmmmmmmmsss

4、订阅界面可以实时收到发布的消息

三、mosquitto_pub和mosquitto_sub 命令参数说明

mosquitto_pub 命令参数说明

1. -d 打印debug信息
2. -f 将指定文件的内容作为发送消息的内容
3. -h 指定要连接的域名 默认为localhost
4. -i 指定要给哪个cilentld的用户发送消息
5. -l 指定给哪个clientld前缀的用户发送消息
6. -m 消息内容
7. -n 发送一个空（null）消息
8. -p 连接端口号
9. -q 指定QoS的值（0，1，2）
10. -t 指定topic
11. -u 指定broker访问用户
12. -P指定broker 访问密码
13. -V 指定MQTT协议版本
14. –will-payload 指定一个消息，该消息当客户端与broker意外断开连接时发出。该参数需要与–will-topic一起使用
15. –will-qos Will的QoS值。该参数需要与–will-topic一起使用
16. –will-retain 指定Will消息被当做一个retain消息（即消息被广播后，该消息被保留起来）。该参数需要与–will-topic一起使用
17. –will-topic 用户发送Will消息的topic

mosquitto_sub 命令参数说明

1. -c 设定‘clean session’为无效状态，这样一直保持订阅状态，即便是已经失去连接，如果再次连接仍旧能够接收的断开期间发送的消息。
2. -d 打印debug信息
3. -h 指定要连接的域名 默认为localhost
4. -i 指定clientld
5. -l 指定clientld前缀
6. -k keepalive 每隔一段时间，发PING消息通知broker，仍处于连接状态。 默认为60秒。
7. -q 指定希望接收到QoS为什么的消息 默认QoS为0
8. -R 不显示陈旧的消息
9. -t 订阅topic
10. -v 打印消息
11. –will-payload 指定一个消息，该消息当客户端与broker意外断开连接时发出。该参数需要与–will-topic一起使用
12. –will-qos Will的QoS值。该参数需要与–will-topic一起使用
13. –will-retain 指定Will消息被当做一个retain消息（即消息被广播后，该消息被保留起来）。该参数需要与–will-topic一起使用
14. –will-topic 用户发送Will消息的topic

四、Linux c编程使用mosquitto库中常见函数的使用

libmosq_EXPORT int mosquitto_lib_init(void) ;

必须在任何其他mosquitto函数之前调用

返回值总是MOSQ_ERR_SUCCESS

libmosq_EXPORT struct mosquitto *mosquitto_new(const char *id,bool clean_session,void *obj)

创建新的mosquitto实例

第一个参数id，用作mosquitto实例id的字符串。如果为空，将生成随机id。如果id为空，则clean_session必须为true。

第二个参数clean_session，设置为true可指示代理清除断开连接时的所有消息和订阅，设置为false可指示代理保留这些消息和订阅。

第三个参数obj指针，作为参数传递给指定回调

返回值：失败返回空指针，错误信息在errno，成功返回mosquitto实例

libmosq_EXPORT void mosquitto_destroy(struct mosquitto *mosq);
用来释放mosquitto实际关联的内存，参数 *mosq是mosquitto_new返回的实例。

libmosq_EXPORT int mosquitto_lib_cleanup(void)；

用来释放库相关的资源

libmosq_EXPORT int mosquitto_connect(struct mosquitto *mosq,const char *host,int port,int keepalive)；

连接mqtt服务器

第一个参数*mosq是mosquitto_new返回的实例

第二个参数是mqtt服务器的ip地址。

第三个参数是mqtt服务器的端口

第四个参数是超时时间

返回值：成功返回 MOSQ_ERR_SUCCESS

libmosq_EXPORT int mosquitto_publish(struct mosquitto *mosq,int *mid,const char *topic,int payloadlen,const void *payload,int qos,bool retain)；

消息发布

第一个参数*mosq是mosquitto_new返回的实例

第二个参数 *mid是int型类型的指针。如果不为NULL，函数会将其设置为此特定消息的消息ID，然后，可以将其与发布回调一起使用，以确定何时发送消息。

第三个参数是 *topic发布的主题。

第四个参数payloadlen是载荷长度

第五个参数*payload是载荷

第六个参数是qos是服务质量。

第七个参数retain设置为true可保留消息

返回值：成功返回MOSQ_ERR_SUCCESS

五、用mosquitto的库实现与阿里云平台的通信

1、用mosquitto_pub订阅，阿里云服务器发送消息

阿里云这边给客户端订阅的那边发消息，客户端订阅之后收到的消息如下图片

2、我们也可以给阿里云发消息，客户端发布，阿里云收到消息。

首先我们先写一个josn文件，我们发布的时候直接用 -f 后面跟json文件就行。以下是我写的json文件

然后我们发布json文件到阿里云服务器

我们打开阿里云服务器就会看到我们发的消息

这篇博客就这样结束了 主要参考他们写的，附以下链接，我还会更新对mosquitto的学习。后续我将用代码实现mqtt客户端与阿里云之间的通信！

参考链接：https://blog.csdn.net/caijiwyj/article/details/86671211
https://mosquitto.org/api/files/mosquitto-h.html