MQTT简单介绍与实现

1. MQTT 介绍
它是一种 机器之间通讯 machine-to-machine (M2M)、物联网 Internet of Things （IoT）常用的一种轻量级消息传输协议
适用于网络带宽较低的场合
包含发布、订阅模式，通过一个代理服务器（broker），任何一个客户端（client）都可以订阅或者发布某个主题的消息，然后订阅了该主题的客户端则会收到该消息

1.1 消息主题
发布消息或者订阅消息都要选定一个消息主题，消息主题可以任意定制，类似文件系统，用 “/” 进行分隔，例如主题为 /a/b/c/d 的消息
客户端可以使用完全字符匹配消息，也可以使用通配符进行消息匹配
通配符 + ：替换任意单个层级。比如订阅 /a/b/c/d、/a/+/c/d 、+/+/+/+ 主题的消息即可收到主题为 /a/b/c/d 的消息，而 b/+/c/d 、 +/+/+ 不会匹配
通配符 # ：匹配任意层级，只能用于末尾， #、a/# 可以匹配上面的主题消息
长度为 0 的主题层级也是允许的。比如发布主题为 a//topic 的消息，客户端可以用 a/+/topic 进行匹配。/a/topic 的主题用 +/a/topic、#、/# 可以匹配。

1.2 服务质量（Quality of Service，QoS）
MQTT 定义了三种客户端与代理服务器之间消息到达的难度

0：broker/client 之间消息传一次，并不确认传到没有，消息可能丢失
1：broker/client 之间消息至少一次，带确认消息的传输，可能重复收到
2：broker/client 之间消息仅有一次，利用四次握手进行确认，网络延迟可能会增加
当客户端订阅的消息质量与代理服务器发布主题的质量不同时，客户端会选择难度最小的 QoS 接收消息

发布等级为 2 ，客户端订阅等级为 0， 那么客户端接收到的 QoS = 0
发布等级为 0 ，订阅等级为 2，那么客户端接收到的 QoS = 0

1.3 消息保留
即当 broker 正在发送消息给 client 时，消息会保存，如果此时有新的 client 订阅了该主题的消息，那么它也会收到消息。这种做法的好处就是当消息主题经常变换的时候，如果有新的 client 订阅该消息，那么它不用等待太长的时间就可以收到消息
1.4 会话清除
client 可以设置 clean session 标志位，当 clean session = false 时，client 失去连接时， broker 会一直保留消息直到 client 重新连接。而 clean session = true 时，broker 会清除所有的消息当这个 client 失去连接。
1.5 消息意愿
当 client 连接上 broker 时，client 会提示 broker 它有一个意愿消息，这个意愿消息将会在 client 失去连接时，broker 发送出去。消息意愿和普通消息一样都包含主题和内容。

2. 实例

js实现过程

function RndNum(n){
    var rnd="";
    for(var i=0;i<n;i++)
        rnd+=Math.floor(Math.random()*10);
    return rnd;
}


var hostname = '服务器',
    port = “端口号”,
    clientId =  RndNum(5),
    keepAlive = 100,
    cleanSession = false,
    userName = '',
    password = '',
    topic = '订阅消息';
client = new Paho.MQTT.Client(hostname, port, clientId);
//建立客户端实例
var options = {
    invocationContext: {
        host: hostname,
        port: port,
        path: client.path,
        clientId: clientId
    },
    keepAliveInterval: keepAlive,
    cleanSession: cleanSession,
    userName: userName,
    password: password,
    onSuccess: onConnect,
};
client.connect(options);
//连接服务器并注册连接成功处理事件
function onConnect() {
    console.log("onConnected");
    client.subscribe(topic);
}
client.onConnectionLost = onConnectionLost;
//注册连接断开处理事件
client.onMessageArrived = onMessageArrived;

//注册消息接收处理事件
function onConnectionLost(responseObject) {
    console.log(responseObject);
    if (responseObject.errorCode !== 0) {
        console.log("onConnectionLost:" + responseObject.errorMessage);
        console.log("连接已断开");
    }
}
function onMessageArrived(message) {
    let msg = message.payloadString;
     //  消息处理

}


var count = 0;
function start() {
    window.tester = window.setInterval(function () {
        if(count!=0){
            if (client.isConnected) {
                    var s =  "content:" + (count++) ;
                    message = new Paho.MQTT.Message(s);
                    message.destinationName = topic;
                    client.send(message);
            }
        }else
        {
            window.clearInterval(window.tester);
        }
        });
}

java spring boot实现过程

1.添加依赖
<dependency>
    <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
    <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
    <version>1.1.1</version>
</dependency>

2.创建类

public class mqttutil {
    private  String serviceURI = "服务器端口号";
    private  String clientID = "客户端id";
    private MqttClientPersistence persistence = new MemoryPersistence();
    private  String username = "";
    private  String password = "";
    private  String topic = "订阅";
    private  String MessageStr = "";
    private  int qos = 0;
    /**
     * 消息订阅
     **/
    public  void subscribe() {
        try {
            MqttClient client = new MqttClient(serviceURI, clientID, persistence);
            client.setCallback(new MqttCallback() {
                public void connectionLost(Throwable cause) {
                    System.out.println("订阅者连接丢失...");
                    System.out.println(cause.getMessage());
                }
                public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) {
                    MessageStr = message.toString();
//                    System.out.println("订阅者接收到消息:"+MessageStr);
                }
                public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
                }
            });
            MqttConnectOptions connectOptions = new MqttConnectOptions();
            connectOptions.setUserName(username);
            connectOptions.setPassword(password.toCharArray());
            connectOptions.setCleanSession(false);
            //订阅者连接订阅主题
            client.connect(connectOptions);
            client.subscribe(topic, qos);
            System.out.println("订阅者连接状态： " + client.isConnected());
        } catch (MqttException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }