Android 中使用MQTT(第一篇)

一、简介

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议。它是一种发布/订阅，极其简单和轻量级的消息传递协议，专为受限设备和低带宽，高延迟或不可靠的网络而设计。它的设计思想是轻巧、开放、简单、规范，易于实现。这些特点使得它对很多场景来说都是很好的选择，特别是对于受限的环境如机器与机器的通信（M2M）以及物联网环境。相对于XMPP，MQTT更加轻量级，并且占用的宽带低。

二、 特点

MQTT协议有以下特点：

• 使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序之间的耦合。

• 对负载内容屏蔽的消息传输。

• 使用 TCP/IP 提供基础网络连接。

• 小型传输，开销很小(固定长度的是头部是2个字节)，协议交换最小化，以降低网络流量
  整体上协议可拆分为：固定头部+可变头部+消息体，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"。

• 提供一种机制，使得客户端异常中断时，能够使用LastWill和Testament特性通知有关各方
  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。

• 有三种级别消息发布服务质量：
  qos为0：“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。
  qos为1：“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。这一级别可用于如下情况，你需要获得每一条消息，并且消息重复发送对你的使用场景无影响。
  qos为2：“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。

• 测试一
  前提：APP订阅时设置qos等于0
  服务器发布设置qos等于0（至多一次）发布消息时APP几乎同时收到2次相同消息，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后无法收到遗漏消息
  服务器发布设置qos等于1（至少一次）发布消息时APP几乎同时收到2次相同消息，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后可接收到遗漏消息，且几乎同时收到漏掉的所有消息(msg1 ,msg2 ,msg3)
  服务器发布设置qos等于2（刚好一次）发布消息时，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后，，待测试

• 测试二
  前提：APP订阅时设置qos等于1
  服务器发布设置qos等于0（至多一次）发布消息时APP收到1次相同消息，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后无法收到遗漏消息
  服务器发布设置qos等于1（至少一次）发布消息时APP收到1次相同消息，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后可接收到遗漏消息且几乎同时收到漏掉的所有消息(msg1 ,msg2 ,msg3)
  服务器发布设置qos等于2（刚好一次）发布消息时，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后，，待测试

• 测试三
  前提：APP订阅时设置qos等于2
  服务器发布设置qos等于0（至多一次）发布消息时APP收到1次相同消息，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后无法收到遗漏消息
  服务器发布设置qos等于1（至少一次）发布消息时，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后可接收到遗漏消息且几乎同时收到漏掉的所有消息(msg1 ,msg2 ,msg3)
  服务器发布设置qos等于2（刚好一次）发布消息时，当APP端连接断开或者连接丢失的时间段服务器有发布消息，当APP重新连接成功后，，待测试

那么问题来了？重连连接成功后重复接收到最后一条消息
MQTT推送消息订阅端重复接收问题。
（背景）订阅端断开的时候，发布端多次推送消息。
（现象）订阅端启动时，接收到最后一条推送消息有两次；即使Qos设置为2；依然是两次。
经排查是因为
MqttMessage的Retained设置为了true;
该值很多文章上只说了是 消息保留机制，若设置为true，mqtt服务器会保留每次发布的消息；较少提到 若订阅某主题的客户端重启，则会把此主题之前发布的消息重新推送到客户端。该值默认为false;去掉修改该值即可
那么问题来了？重连连接后手动那么多遗漏的消息，怎么选择只接收最新的一条消息呢？
MQTT推送消息订阅端重复接收问题。
（背景）订阅端断开的时候，发布端多次推送消息。
（现象）订阅端启动时，接收到msg1，msg2，msg3 （这三个消息都是同一个类型消息，只需要处理最新的msg3就好，不然界面会刷新三次）这个谁有什么好办法没呢？

三、 MQTT github库

GitHub地址：https://github.com/eclipse/paho.mqtt.android
mqtt的官方文档：http://mqtt.org/documentation
Github上有中文翻译：https://github.com/mcxiaoke/mqtt

四、Android Studio 集成

在module的build.gradle文件中添加依赖

repositories {
maven {
    url "https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-snapshots/"
}
}
dependencies {
   compile 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.1.0'
  compile 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1'
}

在 AndroidManifest.xml 添加限权

在 AndroidManifest.xml 注册Service （MyMqttService为自己写的服务，下文会讲到）