MQTT的理解和使用

MQTT是一种基于发布/订阅模式的轻量协议，该协议基于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。

流程理解：订阅者在订阅时会选择主题（Topic）和服务质量（QoS），然后发布者发布消息，代理就会把不同的消息根据Topic推送给相关订阅者。
Topic：每个人的喜好，以订报纸为例，就是军事、财经等主题。
QoS：传输质量（消息的发布者和订阅者约定的），QoS0（发布完就不管了，最多一次）、QoS1（发送之后根据规范，是否启动重传，所以至少一次）、QoS2（确保只有一次）

应用场景：这个协议主要还是在物联网应用比较多，因为开销小对网络要求不高，我这次的使用场景就是和安卓系统的之间的通讯，回传定位信息。

1.MQTT依赖

这里是springboot整合mqtt，所以要在pom.xml里增加

<dependency>
	<groupId>org.springframework.integrationgroupId>
	<artifactId>spring-integration-mqttartifactId>
dependency>

2.MQTT客户端

setCleanSession表示会话生命周期，默认为True。为 true 时表示创建一个新的会话，在客户端断开连接时，会话将自动销毁。为 false 时表示创建一个持久会话，在客户端断开连接后会话仍然保持（前提是ClientID没变），直到会话超时注销。

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 类描述：Mqtt连接工具类
 *
 * @ClassName MQTTConnect
 * @Author yeapt
 * @Date 2023-07-20 12:22
 */

@Component
public class MQTTConnect {
    //mqtt服务器的地址和端口号
    private String HOST = "tcp://192.168.1.113:123";
    private final String clientId = "DC" + (int) (Math.random() * 100000000);
    private MqttClient mqttClient;

    /**
     * 客户端connect连接mqtt服务器
     *
     * @param userName     用户名
     * @param passWord     密码
     * @param mqttCallback 回调函数
     **/
    public void setMqttClient(String userName, String passWord, MqttCallback mqttCallback) throws MqttException {
        MqttConnectOptions options = mqttConnectOptions(userName, passWord);
        if (mqttCallback == null) {
            mqttClient.setCallback(new Callback());
        } else {
            mqttClient.setCallback(mqttCallback);
        }
        mqttClient.connect(options);
    }

    /**
     * MQTT连接参数设置
     */
    private MqttConnectOptions mqttConnectOptions(String userName, String passWord) throws MqttException {
        mqttClient = new MqttClient(HOST, clientId, new MemoryPersistence());
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setUserName(userName);
        options.setPassword(passWord.toCharArray());
        //连接超时时间，默认：30
        options.setConnectionTimeout(10);
        //重连配置，默认：false
        options.setAutomaticReconnect(true);
        //会话生命周期，默认：true
        options.setCleanSession(true);
        //默认：60
        options.setKeepAliveInterval(60);
        return options;
    }

    /**
     * 关闭MQTT连接
     */
    public void close() throws MqttException {
        mqttClient.disconnect();
        mqttClient.close();
    }

    /**
     * 向某个主题发布消息 默认qos：1
     *
     * @param topic:发布的主题
     * @param msg：发布的消息
     */
    public void pub(String topic, String msg) throws MqttException {
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        //Qos2：保证消息至少传输成功1次
        mqttMessage.setQos(2);
        mqttMessage.setPayload(msg.getBytes());
        MqttTopic mqttTopic = mqttClient.getTopic(topic);
        MqttDeliveryToken token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
        token.waitForCompletion();
    }

    /**
     * 向某个主题发布消息
     *
     * @param topic: 发布的主题
     * @param msg:   发布的消息
     * @param qos:   消息质量    Qos：0、1、2
     */
    public void pub(String topic, String msg, int qos) throws MqttException {
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        mqttMessage.setQos(qos);
        mqttMessage.setPayload(msg.getBytes());
        MqttTopic mqttTopic = mqttClient.getTopic(topic);
        MqttDeliveryToken token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
        token.waitForCompletion();
    }

    /**
     * 订阅某一个主题 ，此方法默认的的Qos等级为：1
     *
     * @param topic 主题
     */
    public void sub(String topic) throws MqttException {
        mqttClient.subscribe(topic);
    }

    /**
     * 订阅某一个主题，可携带Qos
     *
     * @param topic 所要订阅的主题
     * @param qos   消息质量：0、1、2
     */
    public void sub(String topic, int qos) throws MqttException {
        mqttClient.subscribe(topic, qos);
    }
}

3.MQTT回调函数

用来处理业务，获取到信息后如何处理

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;

/**
 * 类描述：MQTT回调
 *
 * @ClassName Callback
 * @Author yeapt
 * @Date 2023-07-20 12:24
 */
@Slf4j
public class Callback implements MqttCallback {
    /**
     * MQTT 断开连接会执行此方法
     */
    @Override
    public void connectionLost(Throwable throwable) {
        log.info("断开了MQTT连接 ：{}", throwable.getMessage());
        log.error(throwable.getMessage(), throwable);
    }

    /**
     * publish发布成功后会执行到这里
     */
    @Override
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
        log.info("发布消息成功");
    }

    /**
     * subscribe订阅后得到的消息会执行到这里
     */
    @Override
    public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
        //  TODO    此处可以将订阅得到的消息进行业务处理、数据存储
        log.info("收到来自 " + topic + " 的消息：{}", new String(message.getPayload()));
}}

4.调试和使用

开发阶段使用main方法进行测试，但是在实际使用中一般在程序启动就会开启监听。

/**
* main函数自己测试用
*/
public static void main(String[] args) throws MqttException {
  MQTTConnect mqttConnect = new MQTTConnect();
  mqttConnect.setMqttClient("admin", "password", new Callback());
  mqttConnect.sub("/abcd-trace/#",2);
  mqttConnect.pub("/abcd-trace/#", "Mr.Y" + (int) (Math.random() * 100000000));
    }

import com.stylefeng.guns.modular.xujianapi.util.mqtt.Callback;
import com.stylefeng.guns.modular.xujianapi.util.mqtt.MQTTConnect;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 类描述：MQTT监听类
 *
 * @ClassName MQTTListener
 * @Author yeapt
 * @Date 2023-07-20 12:27
 */
@Slf4j
@Component
public class MQTTListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    private final MQTTConnect server;

    @Autowired
    public MQTTListener(MQTTConnect server) {
        this.server = server;
    }

    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {
        try {
            server.setMqttClient("admin", "password", new Callback());
            server.sub("/abcd-trace/#");
        } catch (MqttException e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

这里只是讲述了客户端，后续如果有机会再研究发布者和代理的写法。