Java实现MQTT通信

视频说明：https://www.bilibili.com/video/BV1qf4y1n7js/

关于MQTT

做一个无人船项目，使用MQTT通信。

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。

发布订阅

服务端

服务端使用 mosquitto

下载页面：https://mosquitto.org/download/

客户端

MQTTX

下载页面：https://mqttx.app/#download

MQTT.fx

下载链接：http://www.jensd.de/apps/mqttfx/1.7.1/mqttfx-1.7.1-windows-x64.exe

paho

https://github.com/eclipse/paho.mqtt.java

paho是eclipse提供MQTT客户端开源库，Java代码集成这个客户端用来收发消息。

代码

依赖

pom.xml

<!-- MQTT -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.integration</groupId>
	<artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
</dependency>

类MqttConfig

spring中集成框架，有消息入站通道（用来接收消息）和出站通道（用来发送消息）

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.integration.annotation.ServiceActivator;
import org.springframework.integration.channel.DirectChannel;
import org.springframework.integration.core.MessageProducer;
import org.springframework.integration.mqtt.core.DefaultMqttPahoClientFactory;
import org.springframework.integration.mqtt.core.MqttPahoClientFactory;
import org.springframework.integration.mqtt.inbound.MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter;
import org.springframework.integration.mqtt.outbound.MqttPahoMessageHandler;
import org.springframework.integration.mqtt.support.DefaultPahoMessageConverter;
import org.springframework.messaging.MessageChannel;
import org.springframework.messaging.MessageHandler;

import java.util.Date;

@Configuration
public class MqttConfig {

    // 消费消息
    /**
     * 创建MqttPahoClientFactory，设置MQTT Broker连接属性，如果使用SSL验证，也在这里设置。
     * @return
     */
    @Bean
    public MqttPahoClientFactory mqttClientFactory() {
        DefaultMqttPahoClientFactory factory = new DefaultMqttPahoClientFactory();
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setServerURIs(new String[]{"tcp://127.0.0.1:1883"});
        factory.setConnectionOptions(options);
        return factory;
    }

    @Bean
    public MessageChannel mqttInputChannel() {
        return new DirectChannel();
    }

    @Bean
    public MessageProducer inbound() {
        MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter = new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter("consumerClient-paho",
                mqttClientFactory(), "boat", "collector", "battery", "+/sensor");
        adapter.setCompletionTimeout(5000);

        DefaultPahoMessageConverter defaultPahoMessageConverter = new DefaultPahoMessageConverter();
        defaultPahoMessageConverter.setPayloadAsBytes(true);
        adapter.setConverter(defaultPahoMessageConverter);
        adapter.setQos(1);
        adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel());
        return adapter;
    }

    @Bean
    // ServiceActivator注解表明当前方法用于处理MQTT消息，inputChannel参数指定了用于消费消息的channel。
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInputChannel")
    public MessageHandler handler() {
        return message -> {
            String payload = message.getPayload().toString();

            // byte[] bytes = (byte[]) message.getPayload(); // 收到的消息是字节格式
            String topic = message.getHeaders().get("mqtt_receivedTopic").toString();

            // 根据topic分别进行消息处理。
            if (topic.matches(".+/sensor")) { // 匹配：1/sensor
                String sensorSn = topic.split("/")[0];
                System.out.println("传感器" + sensorSn + ": 的消息： " + payload);

            } else if (topic.equals("collector")) {
                System.out.println("采集器的消息：" + payload);
            } else {
                System.out.println("丢弃消息：主题【" + topic  + "]，负载：" + payload);
            }
        };
    }


    // 发送消息
    @Bean
    public MessageChannel mqttOutboundChannel() {
        return new DirectChannel();
    }

    /**
     * 发送消息和消费消息Channel可以使用相同MqttPahoClientFactory
     * @return
     */
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttOutboundChannel")
    public MessageHandler outbound() {
        // 在这里进行mqttOutboundChannel的相关设置
        MqttPahoMessageHandler messageHandler = new MqttPahoMessageHandler("publishClient", mqttClientFactory());
        messageHandler.setAsync(true); //如果设置成true，即异步，发送消息时将不会阻塞。
        messageHandler.setDefaultTopic("command");
        messageHandler.setDefaultQos(2);

        DefaultPahoMessageConverter defaultPahoMessageConverter = new DefaultPahoMessageConverter();

        // defaultPahoMessageConverter.setPayloadAsBytes(true); // 发送默认按字节类型发送消息
        messageHandler.setConverter(defaultPahoMessageConverter);
        return messageHandler;
    }

}

接口MqttGateway

import org.springframework.integration.annotation.MessagingGateway;
import org.springframework.integration.mqtt.support.MqttHeaders;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Header;

@MessagingGateway(defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel")
public interface MqttGateway {
    // 定义重载方法，用于消息发送
    void sendToMqtt(String payload);
    // 指定topic进行消息发送
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, String payload);
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, String payload);
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, byte[] payload);
}

测试

测试方式：使用接口工具，给接口发送消息，从而调用MQTT客户端发布消息

类MqttController

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.annotation.Resource;


@RestController
public class MqttController {

    @Resource
    private MqttGateway mqttGateway;

    @RequestMapping("/send/{topic}/{message}")
    public String send(@PathVariable String topic, @PathVariable String message) {
        // 发送消息到指定topic
        mqttGateway.sendToMqtt(topic, 1, message);
        return "send message : " + message;
    }

}