一、MQTT（消息队列）简介

MQTT(MQ Telemetry Transport)是IBM开发的一种网络应用层的协议，提供轻量级的，支持可发布/可订阅的的消息推送模式，使设备对设备之间的短消息通信变得简单，比如现在应用广泛的低功耗传感器，手机、嵌入式计算机、微型控制器等移动设备。
常用的有eclipse paho、activeMQ、阿里MQTT和其他的实现，本实例使用paho

1、使用场景：

1、不可靠、网络带宽小的网络
2、运行的设备CPU、内存非常有限
（我个人主要是用在服务端与嵌入式客户端进行消息和广告的通信）

2、特点：

1、基于发布/订阅模型的协议
2、他是二进制协议，二进制的特点就是紧凑、占用空间小。他的协议头只有2个字节
3、提供了三种消息可能性保障（Qos）：0：最多一次、1：最少一次、2：只有一次

3、关键字

1、HOST：搭载MQTT的服务器地址
2、TOPIC：消息主题，可以被客户端订阅，实现对应消息的收发
3、clientId：客户端ID，用于服务器对不同客户端的识别
4、subscribe/unsubscribe：客户端对消息主题的订阅和取消订阅
5、Qos：消息的服务质量，当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃
6、Callback：当客户端收到消息后对消息的处理（回调）
7、KeepAliveInterval：客户端与服务器之间的连接是通过发送心跳包来保持存活

二、JAVA端实例

首先导入所依赖jar包

1、服务端代码（负责消息的发送）

package com.sc.util.paho;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttDeliveryToken;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttPersistenceException;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;  
/** 
 * Title:Server 这是发送消息的服务端
 * Description: 服务器向多个客户端推送主题，即不同客户端可向服务器订阅相同主题 
 * @author rao
 */  
public class ServerMQTT {  

    //tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号  
    public static final String HOST = "tcp://dev.****.com.cn:1883";  
    //定义一个主题  
    public static final String TOPIC = "pos_message_all";  
    //定义MQTT的ID，可以在MQTT服务配置中指定  
    private static final String clientid = "server11";  

    private MqttClient client;  
    private MqttTopic topic11;  
    private String userName = "paho";  //非必须
    private String passWord = "";  //非必须

    private MqttMessage message;  

    /** 
     * 构造函数 
     * @throws MqttException 
     */  
    public ServerMQTT() throws MqttException {  
        // MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存  
        client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());  
        connect();  
    }  

    /** 
     *  用来连接服务器 
     */  
    private void connect() {  
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();  
        options.setCleanSession(false);  
        options.setUserName(userName);  
        options.setPassword(passWord.toCharArray());  
        // 设置超时时间  
        options.setConnectionTimeout(10);  
        // 设置会话心跳时间  
        options.setKeepAliveInterval(20);  
        try {  
            client.setCallback(new PushCallback());  
            client.connect(options);  

            topic11 = client.getTopic(TOPIC);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  

    /** 
     * 
     * @param topic 
     * @param message 
     * @throws MqttPersistenceException 
     * @throws MqttException 
     */  
    public void publish(MqttTopic topic , MqttMessage message) throws MqttPersistenceException,  
            MqttException {  
        MqttDeliveryToken token = topic.publish(message);  
        token.waitForCompletion();  
        System.out.println("message is published completely! "  
                + token.isComplete());  
    }  

    /** 
     *  启动入口 
     * @param args 
     * @throws MqttException 
     */  
    public static void main(String[] args) throws MqttException {  
        ServerMQTT server = new ServerMQTT();  

        server.message = new MqttMessage();  
        server.message.setQos(1);  //保证消息能到达一次
        server.message.setRetained(true);  
        server.message.setPayload("这是推送消息的内容".getBytes());  
        server.publish(server.topic11 , server.message);  
        System.out.println(server.message.isRetained() + "------ratained状态");  
    }  
}

2、对消息进行处理的回调函数代码（必须）

package com.sc.util.paho;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;  

/** 
 * 发布消息的回调类 
 * 
 * 必须实现MqttCallback的接口并实现对应的相关接口方法CallBack 类将实现 MqttCallBack。 
 * 每个客户机标识都需要一个回调实例。在此示例中，构造函数传递客户机标识以另存为实例数据。 
 * 在回调中，将它用来标识已经启动了该回调的哪个实例。 
 * 必须在回调类中实现三个方法： 
 * 
 *  public void messageArrived(MqttTopic topic, MqttMessage message)接收已经预订的发布。 
 * 
 *  public void connectionLost(Throwable cause)在断开连接时调用。 
 * 
 *  public void deliveryComplete(MqttDeliveryToken token)) 
 *  接收到已经发布的 QoS 1 或 QoS 2 消息的传递令牌时调用。 
 *  由 MqttClient.connect 激活此回调。 
 * 
 */  
public class PushCallback implements MqttCallback {  

    public void connectionLost(Throwable cause) {  
        // 连接丢失后，一般在这里面进行重连  
        System.out.println("连接断开，可以做重连");  
    }  

    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {  
        System.out.println("deliveryComplete---------" + token.isComplete());  
    }  

    public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {  
        // subscribe后得到的消息会执行到这里面  
        System.out.println("接收消息主题 : " + topic);  
        System.out.println("接收消息Qos : " + message.getQos());  
        System.out.println("接收消息内容 : " + new String(message.getPayload()));  
    }  
}

3、客户端代码（接收消息）

package com.sc.util.paho;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;  

/**
 * 模拟一个客户端接收消息
 * @author rao
 *
 */
public class ClientMQTT {  

    public static final String HOST = "tcp://dev.****.com.cn:1883";  
    public static final String TOPIC1 = "pos_message_all";  
    private static final String clientid = "client11";  
    private MqttClient client;  
    private MqttConnectOptions options;  
    private String userName = "admin";    //非必须
    private String passWord = "password";  //非必须
    @SuppressWarnings("unused")
    private ScheduledExecutorService scheduler;  

    private void start() {  
        try {  
            // host为主机名，clientid即连接MQTT的客户端ID，一般以唯一标识符表示，MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存  
            client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());  
            // MQTT的连接设置  
            options = new MqttConnectOptions();  
            // 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，设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接  
            options.setCleanSession(false);  
            // 设置连接的用户名  
            options.setUserName(userName);  
            // 设置连接的密码  
            options.setPassword(passWord.toCharArray());  
            // 设置超时时间 单位为秒  
            options.setConnectionTimeout(10);  
            // 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  
            options.setKeepAliveInterval(20);  
            // 设置回调  
            client.setCallback(new PushCallback());  
            MqttTopic topic = client.getTopic(TOPIC1);  
            //setWill方法，如果项目中需要知道客户端是否掉线可以调用该方法。设置最终端口的通知消息  
//遗嘱        options.setWill(topic, "close".getBytes(), 2, true);  
            client.connect(options);  
            //订阅消息  
            int[] Qos  = {1};  
            String[] topic1 = {TOPIC1};  
            client.subscribe(topic1, Qos);  

        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) throws MqttException {  
        ClientMQTT client = new ClientMQTT();  
        client.start();  
    }  
}

4、运行以上代码需要配置服务器

常用的搭建MQTT服务器的软件是mosquitto，是一款实现了消息推送协议 MQTT v3.1 的开源消息代理软件，可以很方便的搭载在linux、windows服务器上，我是搭载在linux服务器上使用。
mosquitto自带有许多TOPIC（主题）供我们订阅使用，可以实时的对服务器状态进行监测和状态响应以及统计，包括可以监测到当前连接的客户端数，某时间段内消息收发的总量等。
关于服务器的配置可参考：http://www.cnblogs.com/Free-Thinker/p/5559816.html
mosquito内置主题具体可参考：http://blog.csdn.net/qhdcsj/article/details/44630201

三、将以上代码调整为工具类供其他项目调用

1、服务端代码及调用实例

1）服务端代码（需要引入之前的回调函数）

package com.scpos.util;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttDeliveryToken;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttPersistenceException;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;  
/** 
 * Title:Server 这是发送消息的服务端
 * Description: 服务器向多个客户端推送主题，即不同客户端可向服务器订阅相同主题 
 * @author rao
 */  
public class ServerMQTTUtil {  

    //tcp://MQTT安装的服务器地址:MQTT定义的端口号  
    public static final String HOST = "tcp://dev.****.com.cn:1883";  
    //定义MQTT的ID，可以在MQTT服务配置中指定  
    private static final String clientid = "server11";  

    private MqttClient client;
    private MqttTopic mqttTopic;
    private String userName = "paho";  
    private String passWord = "";  

    /** 
     * 构造函数 
     * @throws MqttException 
     */  
    public ServerMQTTUtil(String topic) throws MqttException {  
        // MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存  
        client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());  
        connect(topic);
    }  

    /** 
     *  用来连接服务器 
     */  
    private void connect(String topic) {  
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();                                      
        options.setCleanSession(false);  
        options.setUserName(userName);  
        options.setPassword(passWord.toCharArray());  
        // 设置超时时间  
        options.setConnectionTimeout(10);  
        // 设置会话心跳时间  
        options.setKeepAliveInterval(20);  
        try {  
//          client.setCallback(new PushCallback());  
            client.connect(options);  
            mqttTopic = client.getTopic(topic);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  

    //发送消息并获取回执 
    public void publish(MqttMessage message) throws MqttPersistenceException,  
            MqttException, InterruptedException {  
        MqttDeliveryToken token = mqttTopic.publish(message);  
        token.waitForCompletion();  
        System.out.println("message is published completely! "  
                + token.isComplete());  
        System.out.println("messageId:" + token.getMessageId());
        token.getResponse();
        if (client.isConnected())  
            client.disconnect(10000);  
        System.out.println("Disconnected: delivery token \"" + token.hashCode()  
            + "\" received: " + token.isComplete()); 
    }  


    public String getUserName() {
        return userName;
    }
    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
    public String getPassWord() {
        return passWord;
    }
    public void setPassWord(String passWord) {
        this.passWord = passWord;
    }

    public MqttTopic getMqttTopic() {
        return mqttTopic;
    }

    public void setMqttTopic(MqttTopic mqttTopic) {
        this.mqttTopic = mqttTopic;
    }

}

2）调用处代码

//设置推送消息体
            String sendTime = TimeUtils.getTime();
            String msgType = "html";
            String title = message.getTitle();
            String content = message.getContent();
            String createTime = message.getCreateTime();
            Map<String, Object> data = new HashMap<String, Object>();
            data.put("messageId", messageId);
            data.put("msgType", msgType);
            data.put("title", title);
            data.put("content", content);
            data.put("createTime", createTime);
            data.put("sendTime", sendTime);
            msgType = "posMessage";
            Map<String, Object> messageMap = new HashMap<String, Object>();
            messageMap.put("msgType", msgType);
            messageMap.put("data", data);
            String MQTTObject = JSON.toJSONString(messageMap);
            System.out.println(MQTTObject);
            //将信息写入消息体
            MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
            mqttMessage.setQos(1);
            mqttMessage.setRetained(true);
            mqttMessage.setPayload(MQTTObject.getBytes("UTF-8"));
            //根据deviceIdList内容进行topic设置和发送推送
            if (!deviceIdList.equals("all")) {
                List deviceList = Arrays.asList(deviceIdList.split(","));
                for (int i =0; i < deviceList.size(); i++) {

                String topic = "pos_message_" + deviceList.get(i);
                ServerMQTTUtil serverMQTTUtil = new ServerMQTTUtil(topic);
                serverMQTTUtil.publish(mqttMessage);
                System.out.println(mqttMessage.isRetained() + "------ratained状态");
                }
            } else {
                String topic = "pos_message_all";
                ServerMQTTUtil serverMQTTUtil = new ServerMQTTUtil(topic);
                serverMQTTUtil.publish(mqttMessage);
                System.out.println(mqttMessage.isRetained() + "------ratained状态");
            }

2、客户端代码及调用实例

1）客户端代码

package com.sichang.util;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;  
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

/**
 * 模拟一个客户端接收消息
 * @author rao
 *
 */

public class ClientSearch {  
    public static String str="";
    public static final String HOST = "tcp://dev.****.com.cn:1883";  
    //服务器内置主题，用来监测当前服务器上连接的客户端数量（$SYS/broker/clients/connected）
    public static final String TOPIC1 = "$SYS/broker/clients/connected";  
    private static final String clientid = "client13";  
    private MqttClient client;  
    private MqttConnectOptions options;  
    private String userName = "admin";  
    private String passWord = "password";  
    @SuppressWarnings("unused")
    private ScheduledExecutorService scheduler;  

    public void start() throws MqttException {  
        // host为主机名，clientid即连接MQTT的客户端ID，一般以唯一标识符表示，MemoryPersistence设置clientid的保存形式，默认为以内存保存  
        client = new MqttClient(HOST, clientid, new MemoryPersistence());  
        // MQTT的连接设置  
        options = new MqttConnectOptions();  
        // 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，设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接  
        options.setCleanSession(false);  
        // 设置连接的用户名  
        options.setUserName(userName);  
        // 设置连接的密码  
        options.setPassword(passWord.toCharArray());  
        // 设置超时时间 单位为秒  
        options.setConnectionTimeout(10);  
        // 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  
        options.setKeepAliveInterval(20);  
        // 设置回调  
        client.setCallback(new MqttCallback(){  
            public void connectionLost(Throwable cause) {  
                // 连接丢失后，一般在这里面进行重连  
//                System.out.println("连接断开，可以做重连");  
            }  

            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {  
                System.out.println("deliveryComplete---------" + token.isComplete());  
            }  
            public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {  
                try {     
                    str = message.toString();
//                  System.out.println(" 从服务器收到的消息为:"+message.toString());    
                } catch (Exception e) {     
                    e.printStackTrace();  
                }
            }
        });  
//      MqttTopic topic = client.getTopic(TOPIC1);  
//      setWill方法，如果项目中需要知道客户端是否掉线可以调用该方法。设置最终端口的通知消息  
//      options.setWill(topic, "close".getBytes(), 2, true);  //遗嘱 
        client.connect(options);  
        //订阅消息  
        int[] Qos  = {1};  
        String[] topic1 = {TOPIC1};  
        client.subscribe(topic1, Qos);  
    }
    @SuppressWarnings("static-access")
    //用来给调用处返回消息内容
    public String resc() {
        return this.str;
    }
}

2）调用处代码

下面线程的作用是每三秒钟返回服务器上的客户端连接数

public void runTask() {
        final long timeInterval = 2000;// 两秒运行一次
        Runnable runnable = new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                    // ------- code for task to run
                try {       //你要运行的程序       
                    ClientSearch clientSearch = new ClientSearch();
                    try {
                        clientSearch.start();
                    } catch (MqttException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Thread.sleep(1000); //给一秒时间接收服务器消息
                    Integer num = Integer.valueOf(clientSearch.resc());
                    System.out.println("当前客户端连接数："+num);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                    // ------- ends here
                    try {
                        Thread.sleep(timeInterval);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }

MQTT Java客户端Eclipse paho实现数据的发送和接收

一、MQTT（消息队列）简介

1、使用场景：

2、特点：

3、关键字

二、JAVA端实例

1、服务端代码（负责消息的发送）

2、对消息进行处理的回调函数代码（必须）

3、客户端代码（接收消息）

4、运行以上代码需要配置服务器

三、将以上代码调整为工具类供其他项目调用

1、服务端代码及调用实例

1）服务端代码（需要引入之前的回调函数）

2）调用处代码

2、客户端代码及调用实例

1）客户端代码

2）调用处代码

到这里所要用的基本都阐述完了

项目需要的jar包下载地址将在之后更新

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