看看如何使用 C# 代码让 MQTT 进行完美通信

简介: 看看如何使用 C# 代码让 MQTT 进行完美通信

前言

MQTT协议由于其用极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务,具有开销低、占用带宽低、即时通讯等优点,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用,在工业物联网中,MQTT也有广泛的应用。

Step By Step 步骤

  1. 搭建一个 MQTT 服务器
  1. 创建一个 .Net Framework Console 项目,命名为 MQTTSample
  2. 添加 NuGet 包
<package id="MQTTnet" version="4.3.1.873" targetFramework="net48" />
<package id="MQTTnet.Extensions.WebSocket4Net" version="4.3.1.873" targetFramework="net48" />

 注:在添加这两个包时,会自动添加其它依赖包

4.在 Program.cs 编写 MQTT 通信(重点看注释

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using MQTTnet;
using MQTTnet.Client;
using MQTTnet.Packets;
using MQTTnet.Protocol;
using System.Security.Authentication;
using MQTTnet.Formatter;
using MQTTnet.Extensions.WebSocket4Net;
using System.Threading;
namespace MQTTSample
{
  internal class Program
  {
    static async Task Main(string[] args)
    {
      // 设计两个参数,是为了可以打开两个 CMD 客户端进行测试
      if (args[0] == "publish")
      {
        Console.WriteLine("Publish message...");
        await PublishMessage();
      }
      else
      {
        Console.WriteLine("Receive message...");
        await SubscribeTopic();
      }   
    }
    // 循环不断地发布消息
    private static async Task PublishMessage()
    {
      var i = 0;
      while (i <= 1000)
      {
        var mqttFactory = new MqttFactory();
        using (var mqttClient = mqttFactory.CreateMqttClient())
        {
          // 1. 连接 MQTT 服务器
          var mqttClientOptions = new MqttClientOptionsBuilder()
            .WithTcpServer("192.168.3.233", 1883)   // MQTT 服务器IP+端口
            .WithClientId("publish_client")     // 客户端名称
            //.WithProtocolVersion(MqttProtocolVersion.V500)
            //.WithCleanSession()
            .Build();
          var response = await mqttClient.ConnectAsync(mqttClientOptions, CancellationToken.None);
          Console.WriteLine($"The MQTT client is connected. IsConnected: [{mqttClient.IsConnected}]");
          Console.WriteLine(response.ResultCode);
          // 2. 发布消息
          // 2.1 在名为 topic2 的主题上发布消息 this is a test message
          var applicationMessage = new MqttApplicationMessageBuilder()
            .WithTopic("topic2")
            .WithPayload("this is a test message")
            .Build();
          // 2.2 异步发布消息
          await mqttClient.PublishAsync(applicationMessage, CancellationToken.None);
          // 3. 断开连接
          await mqttClient.DisconnectAsync();
          Console.WriteLine("MQTT application message is published.");
        }
        i++;
        Thread.Sleep(1000);
      }
    }
    // 订阅消息
    // 订阅一次就可以,不需要循环
    // 当订阅的主题有发布消息时,这个程序就可以接收到
    private static async Task SubscribeTopic()
    {
      var mqttFactory = new MqttFactory();
      using (var mqttClient = mqttFactory.CreateMqttClient())
      {
        // 1. 设置连接 MQTT 服务器的属性
        var mqttClientOptions = new MqttClientOptionsBuilder()
          .WithTcpServer("192.168.3.233", 1883)
          .WithClientId("subscribe_client")
          //.WithCleanSession()
          .Build();
        // 2. 定义一个事件,当订阅的主题有发布消息时,接收并打印消息
        // 2.1 这段代码必须写在连接 MQTT 服务器的代码之前,才能确保可以接收到消息
        mqttClient.ApplicationMessageReceivedAsync += e =>
        {
          Console.WriteLine("Received application message.");
          Console.WriteLine(e.ApplicationMessage.Topic);
          Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.Payload));
          Console.WriteLine("===================");
          return Task.CompletedTask;
        };
        
        // 3. 连接 MQTT 服务器
        await mqttClient.ConnectAsync(mqttClientOptions, CancellationToken.None);
        // 4. 订阅名为 topic2 的主题的消息
        var mqttSubscribeOptions = mqttFactory.CreateSubscribeOptionsBuilder()
        .WithTopicFilter(
          f =>
          {
            f.WithTopic("topic2")       
             .WithExactlyOnceQoS();   //即精准一次
          })
        .Build();
        await mqttClient.SubscribeAsync(mqttSubscribeOptions, CancellationToken.None);
        Console.WriteLine("MQTT client subscribed to topic.");
        // 5. 离开时才断开连接 
        Console.WriteLine("Press enter to exit.");
        Console.ReadLine();
      }
    }
  }
}

5.编译并运行测试

1.打开一个 CMD 命令窗口,姑且称为 CMD1,定位到 MQTTSample.exe 所有目录,如

cd D:\MQTTSample\MQTTSample\bin\Debug

2.运行以下命令,运行 MQTT 接收订阅消息客户端

MQTTSample.exe subscribe

3.注:这个时候,还没有运行 MQTT 发布消息客户端MQTT 接收订阅消息客户端 还没有显示接收的消息

4.重新打开一个 CMD 命令窗口,姑且称为 CMD2,定位到 MQTTSample.exe 所有目录

5.运行以下命令,运行 MQTT 发布消息客户端

MQTTSample.exe publish

6.注:此时,按照程序设定,MQTT 发布消息客户端 每隔 1 秒不断发布消息:this is a test message

7.此时,CMD1 窗口的 MQTT 接收订阅消息客户端 也会不停地显示其接收的消息:this is a test message

8.至此,说明此 “MQTT 通信” 程序的两个不同客户端成功利用 MQTT 服务器进行通信


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