物联网微消息队列MQTT介绍-EMQX集群搭建以及与SpringBoot整合
时间:2023-02-16 00:00:00
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所有项目代码地址:https://github.com/Tom-shushu/work-study.git (mqtt-emqt项目)
首先看看我们最终实现的效果
1.手机端向主题 topic111 发送信息并接收。(手机测试工具名称:MQTT调试器)
2.打印控制台
MQTT基本简介
MQTT 用于物联网 (IoT) 的 OASIS 标准信息传输协议。它被设计成一个非常轻的发布/订阅信息传输,非常适合连接具有小代码足迹和最小网络带宽的远程设备。
MQTT协议简介
MQTT 是客户端服务器发布/订阅消息传输协议。它重量轻,开放,简单,易于实施。这些特性使它们非常适合在许多情况下使用,包括有限的环境,如机器 (M2M) 和物联网 (IoT) 环境中的通信需要小代码足迹和/或网络带宽。
该协议通过 TCP/IP 或其他提供有序、无损、双向连接的网络协议。其特点包括:
·利用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息分发和应用程序解耦。
·新闻传输与有效负载内容无关。
·三种服务质量:
o最多一次,根据操作环境的最大努力传递信息。消息可能会丢失。例如,该级别可用于环境传感器数据,单读数是否丢失并不重要,因为下一个读数将很快发布。
o至少一次确保消息到达,但可能会重复。
o“Exactly once,确保信息只到达一次。例如,该级别可用于重复或丢失可能导致应用不正确成本的计费系统。
·最小化传输开销和协议交换以减少网络流量。
·异常断开时通知相关方的机制。
EMQX简介
标准物联网协议开放 MQTT、CoAP 和 LwM2M 连接任何设备 EMQX Enterprise 集群很容易扩展到数千万 MQTT 连接。
并且EMQX还是开源,支持集群,所以还是不错的选择
EMQX集群搭建
前期准备:
1.两个服务器:我的两个服务器,一个是腾讯云,一个是阿里云(别问为什么,薅羊毛),我们暂时叫他们mqtt_service_aliyun和
mqtt_service_txyun 吧。
2.域名: mqtt.zhouhong.icu
安装开始
1.安装以下操作分别在两台服务器上进行(如果是单机:只需安装以下1、2个操作)
## 1.下载 wget https://www.emqx.com/zh/downloads/broker/4.4.4/emqx-4.4.4-otp24.1.5-3-el8-amd64.rpm ## 2.安装 sudo yum install emqx-4.4.4-otp24.1.5-3-el8-amd64.rpm ## 3.修改配置文件 vim /etc/emqx/emqx.conf ## 4.修改以下内容 ## 注意node.name服务器的名称是目前的 node.name = mqtt\_service\_txyun@xxx.xx.xxx.xx cluster.static.seeds = mqtt\_service\_txyun@xxx.xx.xxx.xx,mqtt\_service\_aliyun@xxx.xx.xxx.xx cluster.discovery = static cluster.name = my-mqtt-cluster
2.分别启动两台服务器EMQX
sudo emqx start
3.输入浏览器http://xxx.xx.xxx.xxx:18083/ 查看(任何一个都可以,默认账号admin 密码public),注意打开18083,1883 安全组
4.nginx负载均衡
nginx建造很简单。您只需修改以下内容nginx.conf内容可以
stream { upstream mqtt.zhouhong.icu { zone tcp\_servers 64k; hash $remote\_addr; server xxx.xx.xxx.xx:1883 weight=1 max\_fails=3 fail\_timeout=30s; server xxx.xx.xxx.xx:1883 weight=1 max\_fails=3 fail\_timeout=30s; } server { listen 8883 ssl; status\_zone tcp\_server; proxy\_pass mqtt.zhouhong.icu; proxy\_buffer\_size 4k; ssl\_handshake\_timeout 15s; ssl\_certificate /etc/nginx/7967358\_www.mqtt.zhouhong.icu.pem; ssl\_certificate\_key /etc/nginx/7967358\_www.mqtt.zhouhong.icu.key; } }
与SpringBoot集成和实现服务器端监控topic下的消息
1.项目搭建
org.springframework.integration spring-integration-stream org.springframework.integration spring-integration-mqtt
server: port: 8080 mqtt: ## 单机版--只需要把域名改为ip既可 hostUrl: tcp://mqtt.zhouhong.icu:1883 username: admin password: public ## 服务端 clientId (自定义发送端) clientId: service\_client\_id cleanSession: true reconnect: true timeout: 100 keepAlive: 100 defaultTopic: topic111 qos: 0
/** * description: * date: 2022/6/16 15:51 * @author: zhouhong */ @Component @ConfigurationProperties("mqtt") @Data public class MqttProperties { /** * 用户名 */ private String username; /** * 密码 */ private String password; /** * 连接地址 */ private String hostUrl; /** * 客户端Id,同一台服务器下,不允许出现重复的客户端id */ private String clientId; /** * 默认连接主题 */ private String topic; /** * 超时时间 */ private int timeout; /** * 设置会话心跳时间 单位为秒 服务器会每隔1.5*20秒的时间向客户端 * 发送个消息判断客户端是否在线,但这个方法并没有重连的机制 */ private int keepAlive; /** * 设置是否清空session,这里如果设置为false表示服务器会保留客户端的连 * 接记录,这里设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接 */ private Boolean cleanSession; /** * 是否断线重连 */ private Boolean reconnect; /** * 连接方式 */ private Integer qos; }
/**
* description: 发生消息成功后 的 回调
* date: 2022/6/16 15:55
*
* @author: zhouhong
*/
@Component
@Log4j2
public class MqttSendCallBack implements MqttCallbackExtended {
/**
* 客户端断开后触发
* @param throwable
*/
@Override
public void connectionLost(Throwable throwable) {
log.info("发送消息回调: 连接断开,可以做重连");
}
/**
* 客户端收到消息触发
*
* @param topic 主题
* @param mqttMessage 消息
*/
@Override
public void messageArrived(String topic, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
log.info("发送消息回调: 接收消息主题 : " + topic);
log.info("发送消息回调: 接收消息内容 : " + new String(mqttMessage.getPayload()));
}
/**
* 发布消息成功
*
* @param token token
*/
@Override
public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
String[] topics = token.getTopics();
for (String topic : topics) {
log.info("发送消息回调: 向主题:" + topic + "发送消息成功!");
}
try {
MqttMessage message = token.getMessage();
byte[] payload = message.getPayload();
String s = new String(payload, "UTF-8");
log.info("发送消息回调: 消息的内容是:" + s);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 连接emq服务器后触发
*
* @param b
* @param s
*/
@Override
public void connectComplete(boolean b, String s) {
log.info("--------------------ClientId:"
+ MqttAcceptClient.client.getClientId() + "客户端连接成功!--------------------");
}
}
/**
* description: 接收消息后的回调
* date: 2022/6/16 15:52
*
* @author: zhouhong
*/
@Component
@Log4j2
public class MqttAcceptCallback implements MqttCallbackExtended {
@Resource
private MqttAcceptClient mqttAcceptClient;
/**
* 客户端断开后触发
*
* @param throwable
*/
@Override
public void connectionLost(Throwable throwable) {
log.info("接收消息回调: 连接断开,可以做重连");
if (MqttAcceptClient.client == null || !MqttAcceptClient.client.isConnected()) {
log.info("接收消息回调: emqx重新连接....................................................");
mqttAcceptClient.reconnection();
}
}
/**
* 客户端收到消息触发
*
* @param topic 主题
* @param mqttMessage 消息
*/
@Override
public void messageArrived(String topic, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
log.info("接收消息回调: 接收消息主题 : " + topic);
log.info("接收消息回调: 接收消息内容 : " + new String(mqttMessage.getPayload()));
}
/**
* 发布消息成功
*
* @param token token
*/
@Override
public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
String[] topics = token.getTopics();
for (String topic : topics) {
log.info("接收消息回调: 向主题:" + topic + "发送消息成功!");
}
try {
MqttMessage message = token.getMessage();
byte[] payload = message.getPayload();
String s = new String(payload, "UTF-8");
log.info("接收消息回调: 消息的内容是:" + s);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 连接emq服务器后触发
*
* @param b
* @param s
*/
@Override
public void connectComplete(boolean b, String s) {
log.info("--------------------ClientId:"
+ MqttAcceptClient.client.getClientId() + "客户端连接成功!--------------------");
// 以/#结尾表示订阅所有以test开头的主题
// 订阅所有机构主题
mqttAcceptClient.subscribe("topic111", 0);
}
}
/**
* description: 发送消息
* date: 2022/6/16 16:01
*
* @author: zhouhong
*/
@Component
public class MqttSendClient {
@Autowired
private MqttSendCallBack mqttSendCallBack;
@Autowired
private MqttProperties mqttProperties;
public MqttClient connect() {
MqttClient client = null;
try {
String uuid = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-","");
client = new MqttClient(mqttProperties.getHostUrl(),uuid , new MemoryPersistence());
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
options.setUserName(mqttProperties.getUsername());
options.setPassword(mqttProperties.getPassword().toCharArray());
options.setConnectionTimeout(mqttProperties.getTimeout());
options.setKeepAliveInterval(mqttProperties.getKeepAlive());
options.setCleanSession(true);
options.setAutomaticReconnect(false);
try {
// 设置回调
client.setCallback(mqttSendCallBack);
client.connect(options);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return client;
}
/**
* 发布消息
* 主题格式: server:report:$orgCode(参数实际使用机构代码)
*
* @param retained 是否保留
* @param pushMessage 消息体
*/
public void publish(boolean retained, String topic, String pushMessage) {
MqttMessage message = new MqttMessage();
message.setQos(mqttProperties.getQos());
message.setRetained(retained);
message.setPayload(pushMessage.getBytes());
MqttClient mqttClient = connect();
try {
mqttClient.publish(topic, message);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
disconnect(mqttClient);
close(mqttClient);
}
}
/**
* 关闭连接
*
* @param mqttClient
*/
public static void disconnect(MqttClient mqttClient) {
try {
if (mqttClient != null) {
mqttClient.disconnect();
}
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 释放资源
*
* @param mqttClient
*/
public static void close(MqttClient mqttClient) {
try {
if (mqttClient != null) {
mqttClient.close();
}
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* description: 服务器段端连接订阅消息、监控topic
* date: 2022/6/16 15:52
*
* @author: zhouhong
*/
@Component
@Log4j2
public class MqttAcceptClient {
@Autowired
@Lazy
private MqttAcceptCallback mqttAcceptCallback;
@Autowired
private MqttProperties mqttProperties;
public static MqttClient client;
private static MqttClient getClient() {
return client;
}
private static void setClient(MqttClient client) {
MqttAcceptClient.client = client;
}
/**
* 客户端连接
*/
public void connect() {
MqttClient client;
try {
// clientId 使用服务器 yml里面配置的 clientId
client = new MqttClient(mqttProperties.getHostUrl(), mqttProperties.getClientId(), new MemoryPersistence());
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
options.setUserName(mqttProperties.getUsername());
options.setPassword(mqttProperties.getPassword().toCharArray());
options.setConnectionTimeout(mqttProperties.getTimeout());
options.setKeepAliveInterval(mqttProperties.getKeepAlive());
options.setAutomaticReconnect(mqttProperties.getReconnect());
options.setCleanSession(mqttProperties.getCleanSession());
MqttAcceptClient.setClient(client);
try {
// 设置回调
client.setCallback(mqttAcceptCallback);
client.connect(options);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 重新连接
*/
public void reconnection() {
try {
client.connect();
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 订阅某个主题
*
* @param topic 主题
* @param qos 连接方式
*/
public void subscribe(String topic, int qos) {
log.info("==============开始订阅主题==============" + topic);
try {
client.subscribe(topic, qos);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 取消订阅某个主题
*
* @param topic
*/
public void unsubscribe(String topic) {
log.info("==============开始取消订阅主题==============" + topic);
try {
client.unsubscribe(topic);
} catch (MqttException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* description: 启动后连接 MQTT 服务器, 监听 mqtt/my\_topic 这个topic发送的消息
* date: 2022/6/16 15:57
* @author: zhouhong
*/
@Configuration
public class MqttConfig {
@Resource
private MqttAcceptClient mqttAcceptClient;
@Bean
public MqttAcceptClient getMqttPushClient() {
mqttAcceptClient.connect();
return mqttAcceptClient;
}
}
/**
* description: 发消息控制类
* date: 2022/6/16 15:58
*
* @author: zhouhong
*/
@RestController
public class SendController {
@Resource
private MqttSendClient mqttSendClient;
@PostMapping("/mqtt/sendmessage")
public void sendMessage(@RequestBody SendParam sendParam) {
mqttSendClient.publish(false,sendParam.getTopic(),sendParam.getMessageContent());
}
}
2.测试
- postman调用发消息接口
- 控制台日志
- 使用另外一个移动端MQTT调试工具测试
- 手机端向主题 topic111 发送消息,并接收。
2. 控制台打印