一、前言
上一篇我们介绍了 MQTT 协议格式以及相关的特性：一文读懂物联网 MQTT 协议之基础特性篇，这一篇我们就来实战一番，理论得与实践结合，方能吃透 MQTT。
我的那个读者还提到了讲一下 Mosquitto，这是一款开源消息代理软件，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。
老周这就来带大家在 CentOS 上搭建 Mosquitto 服务器。
二、搭建准备
- Mosquitto 安装版本：
Mosquitto1.4.4 - Mosquitto 各版本下载地址：https://mosquitto.org/files/source/
- MQTT 协议参考网站：http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/os/mqtt-v3.1.1-os.html
- libwebsockets下载地址：https://github.com/warmcat/libwebsockets/releases
- CentOS 版本：
CentOS 7.8.2003
2.1 软件准备
从官网获取安装包：
wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.4.14.tar.gz
2.2 安装
tar -zxvf mosquitto-1.4.14.tar.gz cd mosquitto-1.4.14
2.3 修改配置文件
config.mk 包括了多个选项, 可按需关闭或开启，但一旦开启则需要先安装对应的模块。
vim config.mk
WITH_SRV:=yes WITH_UUID:=yes WITH_WEBSOCKETS:=yes
2.3.1 安装 c-areas
yum install c-ares-devel -y
2.3.2 安装 lib-uuid
yum install uuid-devel -y yum install libuuid-devel -y
2.3.3 安装 libwebsockets
cd ~ wget https://github.com/warmcat/libwebsockets/archive/v3.2.1.tar.gz tar zxvf v3.2.1.tar.gz cd libwebsockets-3.2.1 mkdir build cd build cmake .. -DLIB_SUFFIX=64 make install ldconfig cd mosquitto-1.4.14 yum install openssl-devel -y
2.4 编译和安装
make && make install
执行编译 make 命令的时候，如果你的终端出现：
那就把把 WITH_WEBSOCKETS 从 yes 改成 no 后，就可以成功编译了。
WITH_WEBSOCKETS:=yes 改成 WITH_WEBSOCKETS:=no
如果你的应用不需要 websocket 协议，可以把这个参数给设置 no 关掉。
如果终端出现的是这样：
那么恭喜你，Mosquitto 安装成功了。
2.5 说明
程序文件将默认安装到以下位置
| 路径 | 程序文件 |
| /usr/local/sbin | mosquiotto server |
| /etc/mosquitto | configuration |
| /usr/local/bin | utility command |
修正链接库路径
由于操作系统版本及架构原因，很容易出现安装之后的链接库无法被找到，如启动 mosquitto 客户端可能出现找不到 libmosquitto.so.1 文件，因此需要添加链接库路径：
vim /etc/ld.so.conf.d/liblocal.conf
在文件中添加以下内容：
/usr/local/lib64 /usr/local/lib # 刷新 ldconfig
三、 Mosquitto Server 启动与测试
3.1 启动
3.1.1 mosquitto 默认以 mosquitto 用户启动
可以通过配置文件修改，需添加用户：
groupadd mosquitto useradd -g mosquitto mosquitto
3.1.2 修改配置文件
mv /etc/mosquitto/mosquitto.conf.example /etc/mosquitto/mosquitto.conf
# ================================================================= # General configuration # ================================================================= # 客户端心跳的间隔时间 #retry_interval 20 # 系统状态的刷新时间 #sys_interval 10 # 系统资源的回收时间，0表示尽快处理 #store_clean_interval 10 # 服务进程的PID #pid_file /var/run/mosquitto.pid # 服务进程的系统用户 #user mosquitto # 客户端心跳消息的最大并发数 #max_inflight_messages 10 # 客户端心跳消息缓存队列 #max_queued_messages 100 # 用于设置客户端长连接的过期时间，默认永不过期 #persistent_client_expiration # ================================================================= # Default listener # ================================================================= # 服务绑定的IP地址 #bind_address # 服务绑定的端口号 #port 1883 # 允许的最大连接数，-1表示没有限制 #max_connections -1 # cafile：CA证书文件 # capath：CA证书目录 # certfile：PEM证书文件 # keyfile：PEM密钥文件 #cafile #capath #certfile #keyfile # 必须提供证书以保证数据安全性 #require_certificate false # 若require_certificate值为true，use_identity_as_username也必须为true #use_identity_as_username false # 启用PSK（Pre-shared-key）支持 #psk_hint # SSL/TSL加密算法，可以使用“openssl ciphers”命令获取 # as the output of that command. #ciphers # ================================================================= # Persistence # ================================================================= # 消息自动保存的间隔时间 #autosave_interval 1800 # 消息自动保存功能的开关 #autosave_on_changes false # 持久化功能的开关 persistence true # 持久化DB文件 persistence_file mosquitto.db # 持久化DB文件目录 persistence_location /var/lib/mosquitto/ # ================================================================= # Logging # ================================================================= # 4种日志模式：stdout、stderr、syslog、topic # none 则表示不记日志，此配置可以提升些许性能 log_dest none # 选择日志的级别（可设置多项） #log_type error #log_type warning #log_type notice #log_type information # 是否记录客户端连接信息 #connection_messages true # 是否记录日志时间 #log_timestamp true # ================================================================= # Security # ================================================================= # 客户端ID的前缀限制，可用于保证安全性 #clientid_prefixes # 允许匿名用户 #allow_anonymous true # 用户/密码文件，默认格式：username:password #password_file # PSK格式密码文件，默认格式：identity:key #psk_file # pattern write sensor/%u/data # ACL权限配置，常用语法如下： # 用户限制：user <username> # 话题限制：topic [read|write] <topic> # 正则限制：pattern write sensor/%u/data #acl_file # ================================================================= # Bridges # ================================================================= # 允许服务之间使用“桥接”模式（可用于分布式部署） #connection <name> #address <host>[:<port>] #topic <topic> [[[out | in | both] qos-level] local-prefix remote-prefix] # 设置桥接的客户端ID #clientid # 桥接断开时，是否清除远程服务器中的消息 #cleansession false # 是否发布桥接的状态信息 #notifications true # 设置桥接模式下，消息将会发布到的话题地址 # $SYS/broker/connection/<clientid>/state #notification_topic # 设置桥接的keepalive数值 #keepalive_interval 60 # 桥接模式，目前有三种：automatic、lazy、once #start_type automatic # 桥接模式automatic的超时时间 #restart_timeout 30 # 桥接模式lazy的超时时间 #idle_timeout 60 # 桥接客户端的用户名 #username # 桥接客户端的密码 #password # bridge_cafile：桥接客户端的CA证书文件 # bridge_capath：桥接客户端的CA证书目录 # bridge_certfile：桥接客户端的PEM证书文件 # bridge_keyfile：桥接客户端的PEM密钥文件 #bridge_cafile #bridge_capath #bridge_certfile #bridge_keyfile
关于详细配置可参考：http://mosquitto.org/man/mosquitto-conf-5.html
3.1.3 设置用户名和密码
将配置文件中 #allow_anonymous true 去掉注释，设置为 false，#password_file 去掉注释并添加密码文件保存的位置：
allow_anonymous false password_file /etc/mosquitto/pwfile.example
mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/pwfile.example 用户名 之后需输入两次密码 注意如果想添加用户 mosquitto_passwd -b /etc/mosquitto/pwfile.example 用户名 密码
同样连续会提示连续输入两次密码。注意第二次创建用户时不用加 -c 如果加 -c 会把第一次创建的用户覆盖。
3.1.4 启动 mosquitto
mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -d
成功将启动并监听 1883 端口
3.2 测试
新建两个 shell 窗口 A/B
A 订阅主题：
mosquitto_sub -t 主题名 -h 主机IP -u 用户名 -P 密码 例如：mosquitto_sub -t topic-riemann -h localhost -u mosquitto -P mosquitto
B 推送消息：
mosquitto_pub -t 主题名 -h 主机IP -m "消息内容" -u 用户名 -P 密码 例如：mosquitto_pub -t topic-riemann -h localhost -m "hello，mqtt" -u mosquitto -P mosquitto
3.3 可能遇到的问题
如果你出现这个错误：
mosquitto_sub: error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
解决方法：
编译完 mosquitto 之后，进入到 lib 目录下，将编译之后的 libmosquitto.so.1 拷贝到目录 /usr/local/lib下，执行如下命令：
cp libmosquitto.so.1 /usr/local/lib
然后再执行命令：
sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1 ldconfig
3.4 测试结果
四、Java 实现 Mosquitto 客户端
4.1 项目结构图
4.2 添加 pom.xml
<parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.1.6.RELEASE</version> </parent> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.integration</groupId> <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId> <version>5.2.5.RELEASE</version> </dependency> </dependencies>
4.3 application.yml
mqtt: host: tcp://服务器IP:1883 clientId: client_${random.value} topic: test/system/module/biz qoslevel: 1 username: mosquitto password: mosquitto timeout: 10000 keepalive: 20 server: port: 8888
4.4 MqttConfig
/** * @author: 微信公众号【老周聊架构】 */ @Slf4j @Configuration @IntegrationComponentScan public class MqttConfig { @Value("${mqtt.username}") private String username; @Value("${mqtt.password}") private String password; @Value("${mqtt.host}") private String hostUrl; @Value("${mqtt.clientId}") private String clientId; @Value("${mqtt.topic}") private String defaultTopic; // 连接超时 @Value("${mqtt.timeout}") private int completionTimeout; @Bean public MqttConnectOptions getMqttConnectOptions() { MqttConnectOptions mqttConnectOptions = new MqttConnectOptions(); mqttConnectOptions.setCleanSession(true); mqttConnectOptions.setConnectionTimeout(10); mqttConnectOptions.setKeepAliveInterval(90); mqttConnectOptions.setAutomaticReconnect(true); mqttConnectOptions.setUserName(username); mqttConnectOptions.setPassword(password.toCharArray()); mqttConnectOptions.setServerURIs(new String[]{hostUrl}); mqttConnectOptions.setKeepAliveInterval(2); return mqttConnectOptions; } @Bean public MqttPahoClientFactory mqttClientFactory() { DefaultMqttPahoClientFactory factory = new DefaultMqttPahoClientFactory(); factory.setConnectionOptions(getMqttConnectOptions()); return factory; } @Bean @ServiceActivator(inputChannel = "mqttOutboundChannel") public MessageHandler mqttOutbound() { MqttPahoMessageHandler messageHandler = new MqttPahoMessageHandler(clientId, mqttClientFactory()); messageHandler.setAsync(true); messageHandler.setDefaultTopic(defaultTopic); return messageHandler; } @Bean public MessageChannel mqttOutboundChannel() { DirectChannel directChannel = new DirectChannel(); return directChannel; } // 接收通道 @Bean public MessageChannel mqttInputChannel() { DirectChannel directChannel = new DirectChannel(); return directChannel; } // 配置client,监听的topic @Bean public MessageProducer inbound() { MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter = new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(clientId + "_inbound", mqttClientFactory(), "test/#"); adapter.setCompletionTimeout(completionTimeout); adapter.setConverter(new DefaultPahoMessageConverter()); adapter.setQos(1); adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel()); return adapter; } // 通过通道获取数据 @Bean @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInputChannel") public MessageHandler handler() { return message -> { String topic = (String)message.getHeaders().get("mqtt_receivedTopic"); log.info("主题：{}，消息接收到的数据：{}", topic, message.getPayload()); }; } }
4.5 MqttGateWay
/** * @author: 微信公众号【老周聊架构】 */ @MessagingGateway(defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel") public interface MqttGateWay { // 定义重载方法，用于消息发送 void sendToMqtt(String payload); // 指定topic进行消息发送 void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, String payload); void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, String payload); }
4.6 MqttController 控制类
/** * @author: 微信公众号【老周聊架构】 */ @Slf4j @RestController @RequestMapping("/api") public class MqttController { @Autowired MqttGateWay mqttGateWay; @PostMapping("/publish") public String publish(@RequestHeader(value = "toplic") String toplic , String message) { log.info(String.format("topic: %s, message: %s", toplic, message)); mqttGateWay.sendToMqtt(toplic, message); return "success"; } }
4.7 MqttApplication 启动类
/** * @author: 微信公众号【老周聊架构】 */ @SpringBootApplication public class MqttApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(MqttApplication.class, args); } }
4.8 启动 mosquitto 服务器
mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -d
4.9 利用 IDEA 的 HTTP Client 模拟 HTTP 请求
4.10 测试结果
IDEA 控制台接收到该主题的消息：
shell 终端显示也收到了订阅了该主题的消息：
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