MQTT快速入门

官网文档

前言：

MQTT 是用于物联网连接的 OASIS 标准，它是一种基于发布订阅模式的、轻量级的消息传输协议，专为受限设备和低带宽、高延迟和不可靠的网络设计，并且能够提供一定的消息可靠性保证。得益于这些特性，MQTT 在车联网、工业制造、移动通信等领域广泛应用。

目前 MQTT 的主要版本有 v3.1.1 和 v5.0，v5.0 于 2019 年 3 月发布，相比于 v3.1.1 引入了很多改进和增强，目前市面上绝大部分的客户端 和代理都已经支持了 MQTT v5.0。

MQTT 协议要求基础传输层能够提供有序、可靠的双向传输字节流，所以 TCP 协议通常是 MQTT 的首要选择。

简单理解就是类似于web应用中的MQ消息中间件，MQ更多地是专注于数据的存储和读取，针对实时性高的流式数据处理场景。而 MQTT 则侧重于海量的设备连接和主题路由，并且在不稳定的网络环境中进行实时的、可靠的消息交换。

架构

从架构图可以看出MQTT大致就是三个部分组成：Broker 、public、subscriber ，发布订阅三件套

快速运用MQTT

搭Broke

• 运用docker 搭Broker，两条命令搞定

docker pull docker.io/emqx/emqx

docker run -d --name emqx -p 1883:1883 -p 8083:8083 -p 8084:8084 -p 8883:8883 -p 18083:18083 emqx/emqx

–name 名字
1883：MQTT 协议端口
8883：MQTT/SSL 端口
8083：MQTT/WebSocket 端口
8081：HTTP API 端口
18083：Dashboard 管理控制台端口
-d 指定容器

然后你可以登录Broker的控制台，初始的账户 admin, 密码 public ，有了这个可视化界面，剩下的就很好操作了

http://localhost:18083/#/

• Maven依赖

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
       <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
       <version>1.2.5</version>
   </dependency>
</dependencies>

创建 MQTT 连接

• MQTT 服务器
  可以使用 EMQX 提供的 免费公共 MQTT 服务器，该服务基于 EMQX 的 MQTT 云平台创建。
  本文使用docker本地服务器接入信息如下：

Broker: broker.emqx.io（免费中国用户可以使用 broker-cn.emqx.io）
TCP Port: 1883
SSL/TLS Port: 8883

• 普通 TCP 连接
  设置 MQTT Broker 基本连接参数，用户名、密码为非必选参数。

String broker = “tcp://broker.emqx.io:1883”;
// TLS/SSL
// String broker = “ssl://broker.emqx.io:8883”;
String username = “emqx”;
String password = “public”;
String clientid = “publish_client”;

然后创建 MQTT 客户端并连接。

MqttClient client = new MqttClient(broker, clientid, new MemoryPersistence());
MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
options.setUserName(username);
options.setPassword(password.toCharArray());
client.connect(options);

说明

• MqttClient: 同步调用客户端，使用阻塞方法通信。
• MqttClientPersistence: 代表一个持久的数据存储，用于在传输过程中存储出站和入站的信息，使其能够传递到指定的 QoS。
• MqttConnectOptions: 连接选项，用于指定连接的参数，下面列举一些常见的方法。
  • setUserName: 设置用户名
  • setPassword: 设置密码
  • setCleanSession: 设置是否清除会话
  • setKeepAliveInterval: 设置心跳间隔
  • setConnectionTimeout: 设置连接超时时间
  • setAutomaticReconnect: 设置是否自动重连

TLS/SSL 连接

如果要使用自签名证书进行 TLS/SSL 连接，需添加 bcpkix-jdk15on 到 pom.xml 文件。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.bouncycastle/bcpkix-jdk15on -->
<dependency>
   <groupId>org.bouncycastle</groupId>
   <artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>
   <version>1.70</version>
</dependency>

然后使用如下代码创建 SSLUtils.java 文件。

package io.emqx.mqtt;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.openssl.PEMKeyPair;
import org.bouncycastle.openssl.PEMParser;
import org.bouncycastle.openssl.jcajce.JcaPEMKeyConverter;

import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;
import javax.net.ssl.SSLContext;
import javax.net.ssl.SSLSocketFactory;
import javax.net.ssl.TrustManagerFac