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MQTT 可以被解释为一种低开销#xff0c;低带宽占用的即时通讯协议#xff0c;可以用较少的代码和带宽为远程设备连接提供实时可靠的消息服务#xff0c;它适用于硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的环境下#xff0c;因此 MQTT 协议在 IoT#xff08;Interne…简介
MQTT 可以被解释为一种低开销低带宽占用的即时通讯协议可以用较少的代码和带宽为远程设备连接提供实时可靠的消息服务它适用于硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的环境下因此 MQTT 协议在 IoTInternet of things物联网小型设备应用移动应用等方面有较广泛的应用。
优点代码量少开销低带宽占用小即时通讯协议。
MQTT原理
实现mqtt协议需要客户端和服务器端通讯完成在通讯中mqtt协议中有三种身份发布者publish代理broker(服务器)订阅者subscribe。其中消息的发布者和订阅者都是客户端。消息代理是服务器消息发布者可以同时是订阅者传输过程如下如所示。 有别于传统的客户端/服务器通讯协议MQTT协议并不是端到端的消息传递通过代理包括会话session也不是建立在发布者和订阅者之间而是建立在端和代理之间。代理解除了发布者和订阅者之间的耦合。
除了发布者和订阅者之间传递普通消息代理还可以为发布者处理保留消息和遗愿消息并可以更改服务质量QoS等级。
MQTT主题
1、主题层级分隔符“/”
用于分割主题的每个层级为主题名提供一个分层结构。如主题:
china/anhui
china/anhui/hefei2、多层通配符“#”
用于匹配主题中任意层级的通配符。如主题:china/#
china/anhui
china/anhui/hefei
china/anhui/hefei/shushan3、单层通配符“”
加号是只能用于单个主题层级匹配的通配符。如主题:
china/ 只能匹配 china/anhui
china///shushan 能匹配china/anhui/hefei/shushan4、通配符“$”
通配符“$”表示匹配一个字符只要不是放在主题的最开头即:
$xx
/$xx
/xx$实战应用
对接协议部分内容 SpringBoot集成Mqtt协议 本篇文章就不重点介绍MQTT相关的内容了主要学会怎么运用到实际开发工作中。 添加依赖
dependencygroupIdorg.springframework.integration/groupIdartifactIdspring-integration-mqtt/artifactId
/dependency添加配置类
Configuration
ConfigurationProperties(prefixspring.mqtt)
public class MqttProperties {private String url;private String username;private String password;private String clientId;public String getUrl() {return url;}public void setUrl(String url) {this.url url;}public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password password;}public String getClientId() {return clientId;}public void setClientId(String clientId) {this.clientId clientId;}
}Configuration
ConditionalOnBean(MqttProperties.class)
public class MqttConfiguration {Autowiredprivate MqttProperties mqttProperties;Autowiredprivate MqttMessageHandler mqttMessageHandler;/*** 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 factory*/Beanpublic MqttPahoClientFactory mqttClientFactory() {DefaultMqttPahoClientFactory factory new DefaultMqttPahoClientFactory();MqttConnectOptions options new MqttConnectOptions();// 设置代理端的URL地址可以是多个options.setServerURIs(new String[]{mqttProperties.getUrl()});options.setUserName(mqttProperties.getUsername());options.setPassword(mqttProperties.getPassword().toCharArray());options.setKeepAliveInterval(120);factory.setConnectionOptions(options);return factory;}/*** 入站通道*/Beanpublic MessageChannel mqttInputChannel() {return new DirectChannel();}/*** 入站*/Beanpublic MessageProducer inbound() {// Paho客户端消息驱动通道适配器主要用来订阅主题MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(mqttProperties.getClientId() -consumer,mqttClientFactory(),MqttConstants.UP_DEVICE_STATE,MqttConstants.UP_DEVICE_STATUS,MqttConstants.UP_DEVICE_EVENT,MqttConstants.UP_DEVICE_SET_ACK,MqttConstants.UP_DEVICE_GET_ACK,MqttConstants.UP_DEVICE_CAPTURE_REPORT,MqttConstants.UP_DEVICE_CONTROL_QUERY_ACK,MqttConstants.UP_DEVICE_CONTROL_ACK);// Paho消息转换器DefaultPahoMessageConverter defaultPahoMessageConverter new DefaultPahoMessageConverter();adapter.setConverter(defaultPahoMessageConverter);adapter.setCompletionTimeout(5000);// 设置QoSadapter.setQos(1);adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel());return adapter;}/*** 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。** return*/BeanServiceActivator(inputChannel mqttInputChannel)public MessageHandler handler() {return mqttMessageHandler;}/*** 出站通道*/Beanpublic MessageChannel mqttOutboundChannel() {return new DirectChannel();}/*** 出站*/BeanServiceActivator(inputChannel mqttOutboundChannel)public MessageHandler outbound() {// 发送消息和消费消息Channel可以使用相同MqttPahoClientFactoryMqttPahoMessageHandler mqttPahoMessageHandler new MqttPahoMessageHandler(mqttProperties.getClientId() -producer, mqttClientFactory());// 如果设置成true即异步发送消息时将不会阻塞。mqttPahoMessageHandler.setAsync(true);// 设置默认QoSmqttPahoMessageHandler.setDefaultQos(1);// Paho消息转换器DefaultPahoMessageConverter defaultPahoMessageConverter new DefaultPahoMessageConverter();mqttPahoMessageHandler.setConverter(defaultPahoMessageConverter);return mqttPahoMessageHandler;}
}消息处理类
Service
public class MqttMessageHandler implements MessageHandler {private final Logger logger LoggerFactory.getLogger(MqttMessageHandler.class);Overridepublic void handleMessage(Message? message) throws MessagingException {try {String payload message.getPayload().toString();String topic message.getHeaders().get(mqtt_receivedTopic).toString();logger.info(接受来自mqtt的订阅信息topic{}, topic);//离线上报if (topic.matches(./offline)) {statusReport(payload);}//状态上报else if (topic.matches(./status)) {deviceInfoReport(payload);} //事件上报else if (topic.matches(./eventReport)) {eventReport(payload);} else {logger.info(主题topic:{}负载payload:{}, topic, payload);}} catch (Exception e) {logger.error(handleMessage 接受mqtt订阅消息异常, e);}}/*** 设备状态上报** param payload*/private void statusReport(String payload) {OfflineReport offlineReport JSONUtil.toBean(payload, OfflineReport.class);logger.info(收到设备状态信息上报{}, offlineReport);//...省略}//...省略}/*** 消息发送*/
MessagingGateway(defaultRequestChannel mqttOutboundChannel)
public interface MqttGateway {/*** 定义重载方法用于消息发送** param payload*/void sendToMqtt(String payload);/*** 指定topic进行消息发送** param topic* param payload*/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);
}源码地址https://gitee.com/jiangwang001/springboot/tree/master/cy-cabinet-adapter 小结
本文简单介绍了一下MQTT协议的基本知识在实际工作中MQTT通常应用于物联网、智能家居等设备和应用程序之间的通信。在嵌入式领域MQTT已经占据着无法替代的分量因为大多数的嵌入式设备都需要这样的协议进行数据交互。
2024一起加油~
