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MQTT服务搭建和简单使用

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MQTT为了物联网的消息传递而设计,业余时间弄了个报警器,之前用长轮询的实现感觉略麻烦,测试了一下MQTT的实现。

个人感觉使用比较简单,对网络问题的处理也比较完善,但是某些方面的灵活性略微不足,而且中文资料相对较少。

简单使用

服务端用mosquitto,客户端用python-paho-mqtt。

服务端

安装mosquitto,然后systemctl start mosquitto启动对应的服务。

公网环境下建议将配置文件中的默认端口1883改为其它端口,避免被直接扫描。

一些安全方面的设置也建议加上。

客户端

subscriber

#!/bin/python
import paho.mqtt.subscribe as subscribe

# 当调用这个函数时,程序会堵塞在这里,直到有一条消息发送到 topics/topic1 主题
msg = subscribe.simple("topics/topic1", hostname="your ip", port=yourport,
                       retained=False, client_id="youid", clean_session=False, qos=1)
print(f"{msg.topic} {msg.payload}")

hostname和port需要改为正确的参数。

其中,网络环境好并且不需要离线接收消息时,可以不设置clean_sessionclient_idqos三个参数。

publisher

发送一条消息

#!/bin/python

import paho.mqtt.publish as publish

publish.single("topics/topic1", "a message", hostname="your ip", port=yourport, qos=1)

其它

MQTT 几个基本概念

通常由3部分构成:subscriber订阅客户端、publisher发布消息客户端、Server服务器。

主题topic,类似一连串消息的标识符。

Message,具体的消息,对应于每个topic。

publisher向服务器指定主题发送消息。

subscriber连接服务器并且指定主题,当publisher向订阅的主题推送消息后,服务器会推送到对应的subscriber。

retained消息

MQTT使用了一个retained消息机制,用于保存主题的状态。publisher可以向主题发送retained消息,在subscriber获取retained消息时(获取参数中retained=True)服务端会返回最后一条retained消息,每一次都会返回而非普通消息的那种只读取一次。ratained消息更像是一种保存消息的状态,用在主题状态的设置,如开门的感应器,ratained消息用于标记门是否打开。

在python的paho库中,publisher的retained参数默认是False,而subscriber的retained参数默认为True,这个有点小坑。

QoS(Quality of Service)与离线消息

在subscriber和publisher中都可以指定,定义消息的可靠性级别,服务器会取两个客户端中较低的级别作为主题消息对应的处理级别。

QoS0,At most once,至多一次; QoS1,At least once,至少一次; QoS2,Exactly once,确保只有一次。

使用默认参数时,如果subscriber掉线,publisher发送的消息会丢失。

要想subscriber在离线后重新连接,还能收到publisher的消息,需要下面的设置:

  1. publisher与subscriber的QoS级别都设置为0以上;
  2. subscriber的clean_session设置为False;
  3. subscriber设置固定的client_id.

存储消息历史记录

这个翻了一下网上的资料,感觉略不靠谱。MQTT的设计中没有考虑消息在服务端的存储,通常采用下面的几个方案:

  1. 使用另一个subscriber获取消息并存储;
  2. 使用EMQ等支持插件的服务端,通过插件处理消息。
  3. 换kafka…