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物联网微消息队列MQTT介绍-EMQX集群搭建以及与SpringBoot整合

Java机械师 802

前言:

如今兄弟们对“mqttjava”大概比较珍视,兄弟们都想要知道一些“mqttjava”的相关知识。那么小编同时在网络上搜集了一些对于“mqttjava””的相关知识,希望看官们能喜欢,你们一起来了解一下吧!

先看我们最后实现的一个效果

1.手机端向主题 topic111 发送消息,并接收。(手机测试工具名称:MQTT调试器)

2.控制台打印

MQTT基本简介

MQTT 是用于物联网 (IoT) 的 OASIS 标准消息传递协议。它被设计为一种极其轻量级的发布/订阅消息传输,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,并且易于实施。这些特性使其非常适合在许多情况下使用,包括受限制的环境,例如机器对机器 (M2M) 和物联网 (IoT) 环境中的通信,其中需要小代码足迹和/或网络带宽非常宝贵。

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运行。其特点包括:

· 使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息分发和应用程序的解耦。

· 与有效负载内容无关的消息传输。

· 消息传递的三种服务质量:

o “最多一次”,根据操作环境的最大努力传递消息。可能会发生消息丢失。例如,此级别可用于环境传感器数据,其中单个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”,保证消息到达但可能出现重复。

o “Exactly once”,保证消息只到达一次。例如,此级别可用于重复或丢失消息可能导致应用不正确费用的计费系统。

· 最小化传输开销和协议交换以减少网络流量。

· 发生异常断开时通知相关方的机制。

EMQX简介

通过开放标准物联网协议 MQTT、CoAP 和 LwM2M 连接任何设备。使用 EMQX Enterprise 集群轻松扩展到数千万并发 MQTT 连接。

并且EMQX还是开源的,又支持集群,所以还是一个比较不错的选择

EMQX集群搭建

前期准备:

1.两台服务器:我的两个服务器一台是腾讯云、一台是阿里云的(不要问为什么,薅羊毛得来的)咱们暂且叫他们 mqtt_service_aliyun和

mqtt_service_txyun 吧。

2.一个域名: mqtt.zhouhong.icu

安装开始1.分别在两台服务器上执行以下操作进行安装(如果是单机:只需要进行下面1、2操作就安装完成了)

## 1.下载wget  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是当前这台服务器名称node.name = mqtt_service_txyun@xxx.xx.xxx.xxcluster.static.seeds = mqtt_service_txyun@xxx.xx.xxx.xx,mqtt_service_aliyun@xxx.xx.xxx.xxcluster.discovery = staticcluster.name = my-mqtt-cluster
2.分别启动两台服务器的EMQX
sudo emqx start

3.到浏览器输入 查看(随便一台都可以,默认账号admin 密码public),注意打开18083,1883 安全组

4.nginx负载均衡

nginx搭建很简单略过,大家只需要修改以下nginx.conf里面的内容即可

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_;      ssl_certificate_key /etc/nginx/7967358_;  }}
与SpringBoot集成并实现服务器端监控对应topic下的消息

1.项目搭建

引入MQTT相关jar包

        <dependency>            <groupId>org.springframework.integration</groupId>            <artifactId>spring-integration-stream</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.integration</groupId>            <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>        </dependency>
yml配置文件 (如果大家没搭建好的话,可以直接使用我搭建的这个)
server:  port: 8080mqtt: ## 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 (发送端自己定义)  clientId: service_client_id  cleanSession: true  reconnect: true  timeout: 100  keepAlive: 100  defaultTopic: topic111  qos: 0
属性配置
/** * description: * date: 2022/6/16 15:51 * @author: zhouhong */@Component@ConfigurationProperties("mqtt")@Datapublic 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;}
发送消息回调
/** * description: 发生消息成功后 的 回调 * date: 2022/6/16 15:55 * * @author: zhouhong */@Component@Log4j2public 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!--------------------");    }}
接收消息回调
/** * description: 接收消息后的回调 * date: 2022/6/16 15:52 * * @author: zhouhong */@Component@Log4j2public 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);    }}
发消息
/** * description: 发送消息 * date: 2022/6/16 16:01 * * @author: zhouhong */@Componentpublic 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();        }    }}
接收消息
/** * description: 服务器段端连接订阅消息、监控topic * date: 2022/6/16 15:52 * * @author: zhouhong */@Component@Log4j2public 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();        }    }}
服务端启动时连接订阅主题并监控
/** * 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 */@Configurationpublic class MqttConfig {    @Resource    private MqttAcceptClient mqttAcceptClient;    @Bean    public MqttAcceptClient getMqttPushClient() {        mqttAcceptClient.connect();        return mqttAcceptClient;    }}
发消息控制类
/** * description: 发消息控制类 * date: 2022/6/16 15:58 * * @author: zhouhong */@RestControllerpublic 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

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