使用java 实现mqtt两种常用方式

Java
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2023-06-22
SpringBoot关于自定义注解实现接口幂等性方式
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Spring Boot中@Import三种使用方式实例详解
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目录
  • 前言
  • Paho Java 库实现
  • spring boot集成mqtt
  • 核心代码
  • 总结

前言

在开发MQTT时有两种方式一种是使用Paho Java 原生库来完成，一种是使用spring boot 来完成。

Paho Java 库实现

Eclipse Paho Java Client (opens new window)是用 Java 编写的 MQTT 客户端库（MQTT Java Client），可用于 JVM 或其他 Java 兼容平台（例如Android）。

Eclipse Paho Java Client 提供了MqttAsyncClient 和 MqttClient 异步和同步 API

  • 通过 Maven 安装 Paho Java
<dependency>
  <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
	<artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
	<version>1.2.2</version>
</dependency>
  • Paho Java 使用示例

Java 体系中 Paho Java 是比较稳定、广泛应用的 MQTT 客户端库，本示例包含 Java 语言的 Paho Java 连接 EMQX Broker，并进行消息收发完整代码：

package io.emqx;
 
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;
 
 
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        String subTopic = "testtopic/#";
        String pubTopic = "testtopic/1";
        String content = "Hello World";
        int qos = 2;
        String broker = "tcp://broker.emqx.io:1883";
        String clientId = "emqx_test";
        MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
 
        try {
            MqttClient client = new MqttClient(broker, clientId, persistence);
 
            // MQTT 连接选项
            MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
            connOpts.setUserName("emqx_test");
            connOpts.setPassword("emqx_test_password".toCharArray());
            // 保留会话
            connOpts.setCleanSession(true);
 
            // 设置回调
            client.setCallback(new PushCallback());
 
            // 建立连接
            System.out.println("Connecting to broker: " + broker);
            client.connect(connOpts);
 
            System.out.println("Connected");
            System.out.println("Publishing message: " + content);
 
            // 订阅
            client.subscribe(subTopic);
 
            // 消息发布所需参数
            MqttMessage message = new MqttMessage(content.getBytes());
            message.setQos(qos);
            client.publish(pubTopic, message);
            System.out.println("Message published");
 
            client.disconnect();
            System.out.println("Disconnected");
            client.close();
            System.exit(0);
        } catch (MqttException me) {
            System.out.println("reason " + me.getReasonCode());
            System.out.println("msg " + me.getMessage());
            System.out.println("loc " + me.getLocalizedMessage());
            System.out.println("cause " + me.getCause());
            System.out.println("excep " + me);
            me.printStackTrace();
        }
    }
}

回调消息处理类 OnMessageCallback.java

package io.emqx;
 
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
 
public class OnMessageCallback 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 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()));
    }
 
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
        System.out.println("deliveryComplete---------" + token.isComplete());
    }
}

好的上述就实现了简单的 MQTT的连接和消息收发。

spring boot集成mqtt

spring boot 环境

spring-boot 版本 2.2.2
spring-integration的版本为：5.4.3
Spring Integration提供了入站适配器和出站适配器以支持MQTT协议。

Maven 依赖:

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.integration/spring-integration-mqtt -->
 
 <dependency>
　　　　<groupId>org.springframework.boot</groupId> 
　　　　<artifactId>spring-boot-starter-integration</artifactId> 
 </dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.integration</groupId>
    <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
    <version>5.4.3</version>
 </dependency>

配置文件 application.yml：

spring:
  mqtt:
    username:
    password:
    url: tcp://ip:port
    clientId: clientId
    topic: default
    completionTimeout: 2000

核心代码

配置类

@Data
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.mqtt")
public class MqttConfiguration {
 
    private String username;
    private String password;
    private String url;
    private String clientId;
    private String topic = "TOPIC_DEFAULT";
    private Integer completionTimeout = 2000;
 
    /**
     * 注册MQTT客户端工厂
     * @return
     */
    @Bean
    public MqttPahoClientFactory mqttClientFactory(){
        DefaultMqttPahoClientFactory factory = new DefaultMqttPahoClientFactory();
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        //如果设置为 false，客户端和服务器将在客户端、服务器和连接重新启动时保持状态。随着状态的保持：
        //  即使客户端、服务器或连接重新启动，消息传递也将可靠地满足指定的 QOS。服务器将订阅视为持久的。
        // 如果设置为 true，客户端和服务器将不会在客户端、服务器或连接重新启动时保持状态。
        options.setCleanSession(true);
        //该值以秒为单位，必须>0，定义了客户端等待与 MQTT 服务器建立网络连接的最大时间间隔。
        // 默认超时为 30 秒。值 0 禁用超时处理，这意味着客户端将等待直到网络连接成功或失败。
        options.setConnectionTimeout(0);
        //此值以秒为单位，定义发送或接收消息之间的最大时间间隔，必须>0
        options.setKeepAliveInterval(90);
        //自动重新连接
        options.setAutomaticReconnect(true);
        options.setUserName(this.getUsername());
        options.setPassword(this.getPassword().toCharArray());
        options.setServerURIs(new String[]{this.getUrl()});
 
        factory.setConnectionOptions(options);
        return factory;
    }
}
@Slf4j
@AllArgsConstructor
@Configuration
@IntegrationComponentScan
public class MqttInboundConfiguration {
 
    private MqttConfiguration mqttConfig;
    private MqttPahoClientFactory factory;
    private MqttMessageReceiver mqttMessageReceiver;
 
    /**
     * 此处可以使用其他消息通道
     * Spring Integration默认的消息通道，它允许将消息发送给一个订阅者，然后阻碍发送直到消息被接收。
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public MessageChannel mqttInBoundChannel() {
        return new DirectChannel();
    }
 
    /**
     * 适配器, 两个topic共用一个adapter
     * 客户端作为消费者，订阅主题，消费消息
     *
     * @param
     * @param
     * @return
     */
    @Bean
    public MessageProducerSupport mqttInbound() {
        MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter =
                new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(mqttConfig.getClientId()+"-"+System.currentTimeMillis(), factory, mqttConfig.getTopic());
 
        adapter.setCompletionTimeout(60000);
        adapter.setConverter(new DefaultPahoMessageConverter());
        adapter.setRecoveryInterval(10000);
        adapter.setQos(0);
        adapter.setOutputChannel(mqttInBoundChannel());
        return adapter;
    }
 
    /**
     * mqtt入站消息处理工具，对于指定消息入站通道接收到生产者生产的消息后处理消息的工具。
     *
     * @return
     */
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInBoundChannel")
    public MessageHandler mqttMessageHandler() {
        return this.mqttMessageReceiver;
    }
}

数据接收

@Slf4j
@AllArgsConstructor
@Component
public class MqttMessageReceiver implements MessageHandler {
 
    @Override
    public void handleMessage(Message<?> message) throws MessagingException {
        try {
        
            MessageHeaders headers = message.getHeaders();
            //获取消息Topic
            String receivedTopic = (String) headers.get(MqttHeaders.RECEIVED_TOPIC);
            log.info("[获取到的消息的topic :]{} ", receivedTopic);
            //获取消息体
            String payload = (String) message.getPayload();
            log.info("[获取到的消息的payload :]{} ", payload);
            //todo ....
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
@Slf4j
@AllArgsConstructor
@Configuration
public class MqttOutboundConfiguration {
 
    private MqttConfiguration mqttConfig;
    private MqttPahoClientFactory factory;
 
 
 
    @Bean
    public MessageChannel mqttOutboundChannel() {
        return new DirectChannel();
    }
 
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttOutboundChannel")
    public MessageHandler mqttOutbound() {
        MqttPahoMessageHandler messageHandler = new MqttPahoMessageHandler(
                mqttConfig.getClientId()+"-"+System.currentTimeMillis() + System.currentTimeMillis(), factory);
 
        messageHandler.setDefaultQos(0);
        //开启异步
        messageHandler.setAsync(true);
        messageHandler.setDefaultTopic(mqttConfig.getTopic());
        return messageHandler;
    }
}

发送者

@Component
@MessagingGateway(defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel")
public interface MqttGateway {
 
    /**
     * 发送mqtt消息
     * @param topic 主题
     * @param payload 内容
     * @return void
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, String payload);
 
    /**
     * 发送包含qos的消息
     * @param topic 主题
     * @param qos 对消息处理的几种机制。
     *          * 0 表示的是订阅者没收到消息不会再次发送，消息会丢失。<br>
     *          * 1 表示的是会尝试重试，一直到接收到消息，但这种情况可能导致订阅者收到多次重复消息。<br>
     *          * 2 多了一次去重的动作，确保订阅者收到的消息有一次。
     * @param payload 消息体
     * @return void
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, String payload);
 
    /**
     * 发送包含qos的消息
     * @param topic 主题
     * @param qos 对消息处理的几种机制。
     *          * 0 表示的是订阅者没收到消息不会再次发送，消息会丢失。<br>
     *          * 1 表示的是会尝试重试，一直到接收到消息，但这种情况可能导致订阅者收到多次重复消息。<br>
     *          * 2 多了一次去重的动作，确保订阅者收到的消息有一次。
     * @param payload 消息体
     * @return void
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, byte[] payload);
}
 
@Component
@AllArgsConstructor
public class MqttMessageSender {
 
    private MqttGateway mqttGateway;
 
    /**
     * 发送mqtt消息
     * @param topic 主题
     * @param message 内容
     * @return void
     */
    public void send(String topic, String message) {
        mqttGateway.sendToMqtt(topic, message);
    }
 
    /**
     * 发送包含qos的消息
     * @param topic 主题
     * @param qos 质量
     * @param messageBody 消息体
     * @return void
     */
    public void send(String topic, int qos, JSONObject messageBody){
        mqttGateway.sendToMqtt(topic, qos, messageBody.toString());
    }
 
    /**
     * 发送包含qos的消息
     * @param topic 主题
     * @param qos 质量
     * @param message 消息体
     * @return void
     */
    public void send(String topic, int qos, byte[] message){
        mqttGateway.sendToMqtt(topic, qos, message);
    }
}

总结

综上所述上面就是我们经常用的到两种方式，希望对你有所帮助

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