mqtt服务器搭建以及mqtt客户端图形调试测试工具Paho安装使用

版权声明：本文为CSDN博主 无、涯 原创文章，可以转载但请注明出处。联系方式：[email protected] 博客地址 https://blog.csdn.net/a704397849 https://blog.csdn.net/a704397849/article/details/88533875

mqtt 相关术语

• mqtt 是什么?

  • mqtt 是协议！即时通讯协议! 由IBM开发出来。MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议。是物联网的最主要的协议！
  • mqtt 英文: Message Queuing Telemetry Transport ,中文 : 消息队列遥测传输
  • 主要特点:
    • 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
    • 有三种消息发布服务质量:
      • “至多一次”:适用消息频繁发且丢失一两条不影响的场景,如: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。优点是确保消息送达且有且仅有一次，缺点是系统开销大.
    • 小型传输，开销很小
    • 使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制

• mqtt broker 是什么?
  是基于MQTT协议的服务端实现。经常听到的mqtt服务器 就是指这家伙

• mqtt client 是什么?
  是基于MQTT协议的客户端实现

• 简单描述下 mqtt即mqtt通讯协议、mqtt服务器、mqtt客户端 以及我们自己使用了mqtt协议通讯的应用服务器，app，设备端 之间的关系
  
  注意：我们的 使用mqtt协议通讯的 ‘’app应用’服务器’ ‘’ 也是一个MQTT 客户端！ 在公司经常听到一些不了解mqtt的同事（包括测试人员）把我们自己的应用服务器认为为是MQTT服务器！

• mqtt的 发布、订阅
  发布/订阅模式即Pub/Sub，是传统客户端/服务器模型（客户端直接连接服务器）的替代。传统的客户端/服务器模型是客户端直接连接到服务端（Endpoint），而发布/订阅模式实现了客户端的解耦。客户端（Publisher，消息发布者）发送特定的消息到另一个客户端（Subscriber，消息接收者）。这意味着发布者和订阅者都无需关心对方的存在与否。它们之间还有第三个组件，即消息经纪人（Broker），所有的发布者和接收者都要连接到消息经纪人，消息经纪人会过滤所有到来的消息，并根据需要分发这些消息。

  https://www.linuxidc.com/Linux/2016-10/136404.htm

  MQTT 发布者与订阅者之间通过”主题”(Topic) 进行消息路由，主题(Topic) 格式类似 Unix 文件路径，例如:
  sensor/1/temperature
  chat/room/subject
  presence/user/feng
  sensor/1/#
  sensor/+/temperature
  uber/drivers/joe/inbox
  MQTT 主题(Topic) 支持’+’, ‘#’的通配符，’+’通配一个层级，’#’通配多个层级(必须在末尾)。
  MQTT 消息发布者(Publisher) 只能向特定’名称主题’(不支持通配符)发布消息，订阅者(Subscriber)通过订阅’过滤主题’(支持通配符)来匹配消息。

  注解:初接触MQTT协议的用户，通常会向通配符的’过滤主题’发布广播消息，MQTT 协议不支持这种模式，需从订阅侧设计广播主题(Topic)。 例如 Android 推送，向所有广州用户，推送某类本地消息，客户端获得 GIS 位置后，可订阅 ‘news/city/guangzhou’ 主题。

  http://www.emqtt.com/docs/v2/getstarted.html#mqtt

mqtt broker选择安装

• mqtt broker 有很多,如下:
  

  上图来源:https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/server-support

• mqtt broker 各有其优缺点网上很多介绍。现在国内比较火的还是EMQ ,EMQ官方介绍:
  1 稳定承载大规模的 MQTT 客户端连接，单服务器节点支持50万到100万连接。
  2 分布式节点集群，快速低延时的消息路由，单集群支持1000万规模的路由。
  3 消息服务器内扩展，支持定制多种认证方式、高效存储消息到后端数据库。
  4 完整物联网协议支持，MQTT、MQTT-SN、CoAP、WebSocket 或私有协议支持

• 我所选的mqtt 服务器是 EMQ (官网地址:http://www.emqtt.com), 部署在云服务器centos7.5上(如果没有云服务器，在阿里云、百度云，腾讯云等云平台 注册个新用户可以花个10块钱左右买个一个月的最低配的云服务器)，选择的EMQ版本: emqttd-centos7-v2.2.0
  下载地址:http://www.emqtt.com/downloads/2206
  百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1OmAowK3wSutRoVTdzCLwKg
  提取码：9qdw

• EMQ 下载、解压、上传云服务器、启动 ( 这些在EMQ官方文档上都有介绍 )

  • 下载了 emqttd-centos7-v2.2.0.zip ，在本地解压后，上传到准备好的云服务器(系统centos7.5) 上,我放在了家目录下,如下图
    

• 将emqttd 目录下所有文件都赋予执行权限(忘了哪些文件需要权限了，偷懒一次都改了): chmod 755 emqttd
  

• 进入emqttd/bin/ 目录启动emq 服务,如下图:
  

• 如果没有提示 start successfully! , 那么 去emqttd/log 目录下 看下erlang.log.1 文件内容。

• 查看运行状态 ./emqttd_ctl status
  

# 启动emqttd
./emqttd start

# 检查运行状态
./emqttd_ctl status

# 停止emqttd
./emqttd stop

• EMQ 的 Web 管理控制台(Dashboard)
  EMQ 消息服务器启动后，会默认加载 Dashboard 插件，启动 Web 管理控制台。用户可通过 Web 控制台，查看服务器运行状态、统计数据、客户端(Client)、会话(Session)、主题(Topic)、订阅(Subscription)、插件(Plugin)。
  控制台地址: http://127.0.0.1:18083， 默认用户: admin，密码：public ,我这里安装所在服务器ip是106.13.92.221 , 我在浏览器上 输入:http://106.13.92.221:18083
  
  
• EMQ 服务器的详细介绍（如：EMQ服务器参数调优，集群搭建等等） 自行阅读 EMQ官方文档 http://www.emqtt.com/docs/v2/index.html.

mqtt 客户端图形调试工具 Eclipse Paho Java 下载

• 网上 mqtt 客户端图形调试有很多，这里只介绍安装、使用其中的 Eclipse Paho Java

• windows 64位 客户端调试功工具 百度网盘链接:：https://pan.baidu.com/s/1jO9L4id6XcF_h49gZ1hyrw
  提取码：w6se

• 所有版本下载地址:https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-releases/org/eclipse/paho/org.eclipse.paho.ui.app/1.0.2/
  下图是 windows 64位 下载地址
  

• 解压后进入文件就能看到启动程序,双击运行:
  

mqtt客户端图形调试工具 Eclipse Paho Java 使用案例

• 演示流程:订阅一个主题topic为 test，然后 发布主题topic为 test 的消息 , 如果正常的话 可以看到收到了订阅消息 .(下面ip是我当前服务器ip，改成你自己的服务器地址) ,如下图
  

  • 这里能够不输入账号密码就登录了是因为emq服务配置默认打开匿名认证，更改相关配置重启，这里就需要在选项里面设置 登录的账号密码才能连接。emq服务配置在emq官网有详细介绍。
  • 上面出现的 服务质量: 0 至多一次,1 至少一次 ,2 刚好一次 。具体选几根据项目需求决定，比如设备不停推送消息，偶尔漏一条不要紧的选择0，希望每条消息都能收到且不是那种一点差错都不能出的(如涉及到钱，重要信息) 那么选择1， 不能出一点差错的选择2。注： 2的开销最大，若不是必须不选择2。
  • 在 “选项” 栏 里面可以 开启登录 以及 遗愿调试 等功能，要测试 遗愿 的话一个客户端是没法测的，多开一个自己尝试吧。
    
  • 关于遗愿的作用: 当 连接MQTT服务器时设置了遗愿的客户端 异常退出，心跳超时后MQTT服务器会将该客户的遗愿消息发布出去，订阅了该遗愿消息的客户端会收到通知。总的来说，就是设置(app、设备)等客户异常退出(比如，断网) 通知应用服务器的作用 (这个通知会有延迟，延迟时间和心跳有关)。
    实际项目场景: 应用app服务器 监听了 主题/logout 的消息, 客户端app 连接MQTT服务器时 设置了遗愿 主题：/logout , 消息内容 {当前app用户的id} , 当用户app网络断开，过了一段时间后,MQTT服务器发现这个连接的APP客户端心跳停止很久了(和超时时间有关) ,认为app客户端已经异常退出了，然后将其连接时设置的遗愿消息发布出来主题：/logout。服务器由于已经订阅了主题/logout的消息，所以能收到这条消息，消息内容中是app用户的id，然后服务器就可以做一些下线处理了。
  • 想要深入可以看mqtt源码了解。
  • 这里只是简单介绍了调试工具的使用，更多详细说明另开一章介绍吧

MQTT 客户端 连接、发布、订阅 源码 参考

• http://www.emqtt.com/clients
• 如果懂java，可以看下我的另外一篇博文(介绍的是 ssl/tls 单向认证安全连接的 java源码,如果不要ssl连接只要tcp连接的话, 代码中ssl部分配置去掉 brpker 改成tcp的 就行了) https://blog.csdn.net/a704397849/article/details/88903833

接入使用mqtt协议的的java后端应用app服务器框架源码

• 关于如何在java后端 应用app服务器中接入使用mqtt:（mqtt连接,mqtt断连重连,mqtt订阅、发布以及接口的快速开发 框架源码,不是简单的连接、发送、订阅测试demo代码，是 项目中mqtt框架代码） ,我会在后面有空时间再来写,如果迫切需要源码的话,可以留言，我会短期内分享出来。
• 注: Android前端要接入使用mqtt的话也可以参考,都是java语言实现 。

结束语

本章纯粹只是emq服务搭建使用的入门，让你们能够真正的将整个流程跑一遍（上述过程我都特意重装系统后从头操作的，只要按照我说的做一定是能够启动成功的，并且 客户端调试工具也能正常调试成功 ）,知道mqtt 是个什么东东 ,怎么安装使用，不至于初次接触一脸茫然不知所措到最后放弃(我就有过这种情况，有一个项目准备尝试用mqtt，但当时时间不是很充足比较急，到处乱找文档杂七杂八看的云里雾里没个方向，最终放弃mqtt 还是使用netty开发项目。后面又来了个新的项目，而且时间相对充足，这次的项目成功使用mqtt开发完成)。

有些地方只是点了一下没有深入分析，这个太耗时间精力。当然有空闲时间的情况下我会把一些心得体会分享出来，不管是好的框架源码，还是项目使用过程中踩到的坑 都会整理 分享出来。