MQTT客户端服务端工具

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1. 前言

因在工作中经常有用到MQTT做消息的收发，每次调试过程中，经常需要查看接收的消息内容以及人为发送消息，为便于个人在工作中开发和调试，于是，就萌生了自己写一个简单又好用的MQTT服务端和客户端的想法。

2. 我写的MQTT工具

2.1 服务端

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）服务端，也称为MQTT Broker或消息服务器，是MQTT协议中的一部分，充当了消息的中间商。其主要功能是接收来自客户端的网络连接，处理客户端的订阅/取消订阅、消息发布请求，并将客户端发布的消息转发给其他订阅者。

MQTT服务端广泛应用于多个领域，如电力、新能源、智慧城市、智能家居、智能抄表、车联网、金融与支付、运营商等。它是一种轻量级的发布/订阅模式消息传输协议，专门针对低带宽和不稳定网络环境的物联网应用设计。

开发MQTT服务端需要遵循以下步骤：

1. 设计服务端架构：确定如何处理客户端连接、消息发布和订阅逻辑，以及如何存储和管理客户端和会话数据等。
2. 实现网络通信功能：MQTT协议基于TCP/IP协议，因此需要实现网络通信功能，包括建立和关闭TCP连接、接收和发送数据等。
3. 实现客户端连接管理：服务端需要管理客户端的连接，包括处理客户端的连接请求、断开连接请求等。
4. 实现消息发布和订阅逻辑：根据MQTT协议规范，服务端需要处理客户端的消息发布请求和订阅请求。这包括解析客户端发送的PUBLISH消息，将其转发给所有订阅了相应主题的客户端，以及处理SUBSCRIBE和UNSUBSCRIBE请求等。
5. 实现会话管理功能：为了跟踪和管理客户端会话，服务端需要实现会话管理功能。这包括创建、更新和删除客户端会话等操作。
6. 实现安全性功能（可选）：如果需要，可以添加安全功能来确保MQTT通信的安全性。例如，实现用户身份验证、加密通信和授权访问控制等功能

2.1.1 启动服务

• 输入Host、Port即可启动本地服务端。
• 可以根据需要指定客户端连接时是否需要进行验证，如需则输入UserName和Password。
• 启动时将在Tip Message中显示服务启动结果。

2.1.2 客户端信息

• 当有客户端连接上来后，将显示客户端连接信息。
• 如果连接成功则会显示客户端列表，可以对客户端进行踢出处理。
• 对于那些客户端发送但没有被其他客户端订阅的消息也会在服务端这边显示。

2.2 客户端

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）客户端是一个用于与MQTT消息代理（Broker）进行交互的应用程序组件。它允许应用程序发布和订阅消息，以及与MQTT代理进行通信以发送和接收消息。

开发MQTT客户端需要遵循以下步骤：

1. 安装MQTT库或框架：根据选择的语言和框架，按照其文档要求进行安装和配置。确保正确地引入所需的库文件或模块。
2. 建立网络连接：客户端需要建立与MQTT代理（Broker）的网络连接。根据MQTT协议规范，使用相应的套接字（Socket）连接或TLS/SSL加密连接。
3. 连接到MQTT代理：使用MQTT客户端提供的API函数，提供MQTT代理的地址和端口号，建立与代理的连接。如果需要用户名和密码验证，也在此步骤中提供。
4. 处理连接状态：客户端需要处理连接状态的变化，包括连接建立、连接断开等事件。根据业务需求，编写相应的代码来处理这些事件。
5. 订阅主题：使用MQTT客户端提供的API函数，订阅感兴趣的主题。客户端可以同时订阅多个主题，并指定不同的服务质量（QoS）等级。
6. 发布消息：使用MQTT客户端提供的API函数，向已订阅的主题发布消息。根据需要，可以选择不同的QoS等级来发布消息。
7. 接收消息：在订阅的主题上，客户端将接收到代理发布的消息。编写代码来处理接收到的消息，并根据业务需求进行相应的处理。
8. 处理会话管理：客户端可以管理其与MQTT代理的会话，包括处理会话的创建、更新和删除等操作。根据业务需求，编写代码来管理会话状态。

2.2.1 连接服务端

• 输入Host、Port即可连接MQTT服务端。
• 如果服务端指定了UserName和Password则在连接时必须输入UserName和Password，否则服务端将拒绝连接。
• 如果未指定ClientId，软件在启动时将自动生成唯一ID。
• 连接时将在Message中显示连接结果。

2.2.2 订阅主题

连接成功后，即可订阅主题，一次可订阅多个，以回车分隔

• 可手动选择并删除以订阅的主题。
• 可以选择全订阅与全不订阅。
• 订阅主图成功后，当有相应主题的消息到达服务端时，将自动显示消息内容。

2.2.3 发送消息

输入主题以及消息内容后，点击发送即可发送成功。

消息发送支持多窗口发送，这样可以更方便快捷地来多消息消息主题和内容之间来回切换，这么贴心的功能就问你喜欢不喜欢？

2.2.4 接收消息

订阅主题成功后，当有相应主题的消息到达服务端时，此处会自动显示。

2024-02-04 16:26:13.228
Topic: dev/olt/report/dev-info
QoS: AtMostOnce
{
    "reqMethod": "POST",
    "msgType": "RPT_PORT_VLAN_UPD",
    "msgTime": "947633702562",
    "seqNo": "68c6eb82-b392-4993-a6e3-719013174f84",
    "devId": "00904c06a527",
    "data": {
        "untagAllowedVlanIds": [
            "51-500",
            "1501-3594"
        ],
        "portId": "gpon2",
        "batch": 2,
        "totalBatch": 2
    }
}

• 2024-02-04 16:26:13.228 是消息接收的时间，以本地机器时间为主。

• Topic: dev/olt/report/dev-info 是消息主题。

• QoS: AtMostOnce 是消息的Qos配置。

• {}以及{}中的内容为消息内容。

3. 特别说明

MQTT客户端和服务端工具为物联网应用提供了强大的消息传输能力。MQTT客户端作为发送和接收消息的一方，能够与MQTT服务端进行高效、可靠的通信，确保数据的及时传递和处理。

服务端工具作为MQTT协议中的核心组件，扮演着消息代理的角色。它负责接收客户端的连接请求，处理消息发布和订阅逻辑，并将消息转发给其他订阅者。此外，服务端工具还提供了安全管理、会话管理和网络通信等功能，确保MQTT通信的稳定性和安全性。

数据的及时传递和处理。

服务端工具作为MQTT协议中的核心组件，扮演着消息代理的角色。它负责接收客户端的连接请求，处理消息发布和订阅逻辑，并将消息转发给其他订阅者。此外，服务端工具还提供了安全管理、会话管理和网络通信等功能，确保MQTT通信的稳定性和安全性。

这两个工具的优点在于它们提供了一种轻量级、可扩展的消息传输解决方案，适用于低带宽和不稳定网络环境。通过使用MQTT协议，能够实现设备的远程监控、数据采集和实时通信等功能，为物联网应用带来高效、可靠的通信体验。

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