使用>1Socket是对TCP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API),通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议。
2MQTT协议是应用层协议不依赖长连接,适合弱网络。通过topic缓存信息。符合物联网设备的使用场景。因为通过topic缓存信息,因此可以实现通过topic与多个端的一对多连接,而不是设备与设备的多对多连接,节省了能耗及带宽。
MQTT的心跳,及非信息的报文,较Websocket更少,更节省带宽及能耗。更适用于物理网的多种网络协议。
3WebSocket和>最近在着手研究使用网页控制硬件的交互过程,发现mqtt协议有很多种语言的封装,整个思路也很清晰,就是一个客户端进行发布和订阅+服务器中间代理的过程,于是开始学习使用MQTT框架搭建交互平台。
客户端使用了MQTTjs,服务器使用mosca(基于nodejs)。
QoS在MQTT中有(摘自 MQ 遥测传输 (MQTT) V31 协议规范 ):
MQTTjs只是支持了MQTT协议,并没有支持QoS,也就是说,只支持最低级别的“至多一次”(QoS0)。
在MQTT协议中,一个MQTT数据包由:固定头(Fixed header)、可变头(Variable header)、消息体(payload)三部分构成。
这里只了解消息体,固定头和可变头并不需要我们手动写。
payload消息体包含CONNECT、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE四种类型的消息:
(1)Connect 与服务器建立连接。
(2)Disconnect 与服务器断开TCP/IP会话。
(3)Subscribe 订阅。
(4)UnSubscribe 取消订阅。
(5)Publish 发送消息请求,发送完成后返回应用程序线程。
二、实现(具体的API稍后呈现)
物联网 (internet of thing) ,表示的是可以把一些带某些传感器的设备(终端),接入到互联网的行为。
通过互联网连接这些设备,这些设备就能够互相协作。
而 MQTT 就是这些设备之间数据通信的一个基于 TCP/IP 的协议。
每个终端都和实现了 MQTT 协议的代理/服务器相连。
通过 published MQTT 代理服务器的某个 主题 发送数据。
通过 subscription 从 MQTT 代理服务器获取自己订阅的 主题 数据。
MQTT 协议是一种轻量级的、灵活的网络协议。并且非常适合 IOT 的场景。
大多数开发人员已经熟悉了 >第一,pom配置,我们需要引入相关jar:
第二,配置MQTT服务器基本信息,在springBoot配置文件applicationproperties中配置,添加如下:
第三,配置MQTT消息推送配置类,
第四,配置MqttGateway消息推送接口类,在sendToMqtt(String data,@Header(MqttHeadersTOPIC)String topic)接口中,data为发送的消息内容,topic为主题。指定topic,则我们的接口可以根据需要,向不同的主题发送消息,方便灵活应用。如果不指定,则使用默认配置的主题。
第五,接口类测试下功能,用Postman调用sendMqttdo接口,往hello主题发送消息,用MQTTLens订阅hello主题,从下面截图,可以看出可以正常往MQTT服务发送消息了,而且可以订阅到。
MQTT 协议 是基于发布/订阅模式的物联网通信协议,凭借简单易实现、支持 QoS、报文小等特点,占据了物联网协议的半壁江山。
常用于 IOT 物联网和一些需要服务端主动通知客户端的场景。
1 导入依赖
2 创建 MqttHelper 辅助类,设置回调监听
3 连接 MQTT
连接成功或失败,以及中途的连接掉线,会触发 OnMqttStatusChangeListener 回调
4 MQTT 连接状态监听
5 MQTT 收发消息监听
onSubMessage 订阅的消息回调,因为存在订阅多个 topic 的情况,所以回调能知道是来自哪个 Topic 的消息;
onPubMessage 发布的消息回调,用于确认发布的消息是否发送成功。
6 MQTT 订阅 Topic
需要在 MQTT 连接成功后才能订阅 topic,否则订阅 Topic 不成功,收不到对应消息
7 MQTT 取消订阅 Topic
8 MQTT 发布消息
9 MQTT 断开连接
10 通知设置
由于 MQTT 启动了一个 Service,而 Android 80 以上对于后台 Service 限制时长 5 秒;所以将 MqttService 绑定到 Notification 上成为了一个前台通知;通知的标题和内容显示可以在 stringsxml 中设置,对应属性如下:
Android 80 及以上开启前台服务绑定到通知,80 以下默认不启用,可将 mqtt_foreground_notification_low_26 设为 true,将 80 以下设备也开启前台通知服务
创建 MQTT 实例时需要传送参数 MqttOptions,下面将介绍下部分参数;
1 Topic
MQTT 是一种发布/订阅的消息协议, 通过设定的主题 Topic,
发布者向 Topic 发送的 payload 负载消息会经过服务器, 转发到所有订阅
该 Topic 的订阅者
通配符 : 假想移动端消息推送场景,有的系统消息是全体用户接收,有的消息是 Android 或 iOS 设备接收, 又或者是某些消息具体推送到用户,当然, 对应的多种类型消息可以通过多订阅几个对应的 Topic 解决,也可以使用通配符;
通配符有两个, " + " 和 " # ", 与正斜杠 " / " 组合使用;加号只能表示一级Topic, 井号可以表示任意层级 Topic; 例如: 订阅 Topic为 " System/+ ", 发布者发布的 Topic 可以是 System、System/Android、System/iOS; 但是不能是 System/iOS/123, 而订阅的 Topic 如果是" System/# " 则可以收到;
注意,只有订阅的 Topic 才可以使用 通配符, 发布和遗嘱的 Topic 不能包含通配符
2 ClientID
发布者和订阅者都是属于客户端, 客户端与服务端建立连接之后,发送的第一个报文消息必须是 Connect 消息,而 Connect 的消息载荷中必须包含 clientID 客户端唯一标识;
如果两个客户端的 clientID 一样, 则服务端记录第一个客户端连接之后再收到第二个客户端连接请求,则会向一个客户端发送 Disconnect 报文断开连接, 并连接第二个客户端, 而如果此时设置了自动重连, 第一个客户端再次连接,服务端又断开与第二个的连接, 连上第一个客户端, 如此将导致两个客户端不断的被挤掉重连
注意: clientID 使用的字符最好是 大小写字母和数字, 长度最好限制在[1, 23] 之间;
3 遗嘱消息
可选参数, 客户端没有主动向服务端发起 disconnect 断开连接消息,然而服务端检测到和客户端之间的连接已断开, 此时服务端将该客户端设置的遗嘱消息发送出去
应用场景: 客户端因网络等情况掉线之后, 可以及时通知到所有订阅该遗嘱 Topic 的客户端;
遗嘱 Topic 中不能存在通配符
4 Session
客户端和服务端之间建立的会话状态, 一般用于消息保存, 如果设置清除 Session,则每次客户端和服务端建立连接会创建一个新的会话,之前连接中的消息不能恢复,
而设置不清除会话, 对应发布者发送的 qos 为 1和2 的消息,还未被订阅者接收确认,则需要保存在会话中, 以便订阅者下次连接可以恢复这些消息;
注意: Session 存储的消息是保存在内容中的, 所以如果不是重要的消息,最好是设置清除 Session, 或者设置 qos = 0;
5 心跳包
标识客户端传输一次控制报文到下一次传输之间允许的空闲时间;在这段时间内,如果客户端没有其他任何报文发送,必须发送一个 PINGREQ 报文到服务器,而如果服务端在 15 倍心跳时间内没有收到客户端消息,则会主动断开客户端的连接,发送其遗嘱消息给所有订阅者。而服务端收到 PINGREQ 报文之后,立即返回 PINGRESP 报文给客户端
心跳时间单位为秒,占用2个字节,最大 2^16 - 1 = 65535秒(18小时12分钟15秒),设置为 0 表示不使用心跳机制; 心跳时间一般设置为几分钟或几十秒即可,时间短点可以更快的发出遗嘱消息通知掉线,但是时间短会增加消息频率,影响服务端并发; 微信长连接为 300 秒,而三大运营商貌似也有个连接时间最小的为 5 分钟。
6 qos
服务质量等级 qos 对应两部分,一是客户端到服务端发送的消息, 一是服务端到客户端订阅的消息; 从发布者到订阅者实际 qos 为两段路中 qos 最小的。
qos 可选值 0(最多交付一次)、1(最少交付一次)、2(正好交付一次);
qos = 0 :接收方不发送响应,发送方不进行重试;发送方只管发一次,不管是否发成功,也不管接收方是否成功接收,适用于不重要的数据传输;
qos = 1 :确保消息至少有一次到达接收方,发送方向接收方发送消息,需要等待接收方返回应答消息,如果发送方在一定时间之内没有收到应答,发送方继续下一次消息发送,直到收到应答消息,删除本地消息缓存,不再发送;所以接收方可能收到1-n次消息;适用于需要收到所有消息,客户端可以处理重复消息。
qos = 2 :确保消息只一次到达接收方,发送方和接收方之间消息处理流程最复杂;
Mqtt Qos 深度解读 和 MQTT协议QoS2 准确一次送达的实现
7 payload 负载消息
字节流类型, 是 MQTT 通信传输的真实数据
8 保留消息
发布消息时设置, 对应参数 retain, 服务端将保留对应 Topic 最新的一条消息记录; 保留消息的作用是每次客户端连接上线都会收到其 Topic 的最后一条保留消息, 所以可能存在网络不稳定,频繁掉线重连,每次重连重复收到保留消息;
可以向对应的 Topic 发送一条 空消息,用于清除保留消息。
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