python MQTT详解使用入门

本文深入探讨MQTT协议的特点,包括其轻量级、基于代理的发布/订阅模式,适用于受限环境的设计理念,以及三种消息服务质量。同时,介绍了如何使用Mosquitto搭建MQTT服务器,并提供了Python客户端代码示例,展示如何实现订阅与发布消息。

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最近开始搞mqtt,从各方面开始了解了一下。总结一下各个博客里得没说到位得地方。
首先,MQ 遥测传输 (MQTT) 是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议,设计思想是开放、简单、轻量、易于实现。这些特点使它适用于受限环境。该协议的特点有:

使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合。
对负载内容屏蔽的消息传输。
使用 TCP/IP 提供网络连接。
小型传输,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量。
使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
有三种消息发布服务质量:
“至多一次”,消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况,环境传感器数据,丢失一次读记录无所谓,因为不久后还会有第二次发送。
“至少一次”,确保消息到达,但消息重复可能会发生。
“只有一次”,确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况,在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果
寻找过程
在寻找MQTT服务器的过程中,我发现的Mosquitto是一款「An Open Source MQTT v3.1/v3.1.1 Broker」——开源的MQTT代理服务器,其下也有Windows的安装包。
搭建MQTT服务器
关于使用mosquitto官网上已经找不到mosquitto的下载。参考这个博客[mosquitto使用]
(https://blog.youkuaiyun.com/pgpanda/article/details/51800865)
这里是ubuntu版本的使用Ubuntu使用
安装好了,启动好了mqtt服务器之后开始,开始下面两个脚本客户端,一个是订阅端接收数据,一个publish发送数据。
这是订阅端

import paho.mqtt.client as mqtt

HOST = "192.168.10.8"
PORT = 61613

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))

    client.subscribe("/+")

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" "+msg.payload.decode("utf-8"))

def test():
    client = mqtt.Client()    # 可能需要设置ClientId
    client.username_pw_set("admin", "password")  # 必须设置,否则会返回「Connected with result code 4」
    client.on_connect = on_connect
    client.on_message = on_message
    client.connect(HOST, PORT, 60)
    client.loop_forever()

if __name__ == '__main__':
    test()

这是publish端


import paho.mqtt.client as mqtt
import json

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))

    client.subscribe("chat")
    client.publish("chat", json.dumps({"user": user, "say": "Hello,anyone!"}))


def on_message(client, userdata, msg):
    #print(msg.topic+":"+str(msg.payload.decode()))
    #print(msg.topic+":"+msg.payload.decode())
    payload = json.loads(msg.payload.decode())
    print(payload.get("user")+":"+payload.get("say"))


if __name__ == '__main__':
    client = mqtt.Client()
    client.username_pw_set("admin", "password")  # 必须设置,否则会返回「Connected with result code 4」
    client.on_connect = on_connect
    client.on_message = on_message

    HOST = "127.0.0.1"

    client.connect(HOST, 61613, 60)
    #client.loop_forever()

    user = input("请输入名称:")
    client.user_data_set(user)

    client.loop_start()

    while True:
        str = input()
        if str:
            client.publish("chat", json.dumps({"user": user, "say": str}))

运行两个实例,可以在MQTT服务器后台看到有两个MQTT客户端连接到服务器了,说明连接成功,尝试用其中一个客户端发送消息吧。

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