iOS开发之MQTT探究

1、 什么是MQTT?

MQTT(MessageQueueing Telemetry Transport Protocol)的全称是消息队列遥感传输协议的缩写，是由IBM公司推出的一种基于轻量级代理的发布/订阅模式的消息传输协议，运行在TCP协议栈之上，为其提供有序、可靠、双向连接的网络连接保证。由于其开放、简单和易于实现所以能够应用在资源受限的环境中，对于M2M和物联网应用程序来说是一个相当不错的选择。

2、 为什么要用MQTT?

MQTT协议是针对如下情况设计的：

M2M(Machine to Machine) communication，机器端到端通信，比如传感器之间的数据通讯 因为是Machine to Machine，需要考虑： Machine，或者叫设备，比如温度传感器，硬件能力很弱，协议要考虑尽量小的资源消耗，比如计算能力和存储等 M2M可能是无线连接，网络不稳定，带宽也比较小

MQTT的特点:

1.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。这一点很类似于1. 这里是列表文本XMPP，但是MQTT的信息冗余远小于XMPP.

2.对负载内容屏蔽的消息传输。

3.使用TCP/IP提供网络连接。主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的，但是同样有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。

4.三种消息传输方式QoS：

• 0代表“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，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。
• 1代表“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
• 2代表“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。 备注：由于服务端采用Mosca实现，Mosca目前只支持到QoS 1
• 如果发送的是临时的消息，例如给某topic所有在线的设备发送一条消息，丢失的话也无所谓，0就可以了(客户端登录的时候要指明支持的QoS级别，同时发送消息的时候也要指明这条消息支持的QoS级别)，如果需要客户端保证能接收消息，需要指定QoS为1，如果同时需要加入客户端不在线也要能接收到消息，那么客户端登录的时候要指定session的有效性，接收离线消息需要指定服务端要保留客户端的session状态。
• mqtt基于订阅者模型架构，客户端如果互相通信，必须在同一订阅主题下，即都订阅了同一个topic，客户端之间是没办法直接通讯的。订阅模型显而易见的好处是群发消息的话只需要发布到topic，所有订阅了这个topic的客户端就可以接收到消息了。
• 发送消息必须发送到某个topic，重点说明的是不管客户端是否订阅了该topic都可以向topic发送了消息，还有如果客户端订阅了该主题，那么自己发送的消息也会接收到。

5.小型传输，开销很小(固定长度的头部是2字节)，协议交换最小化，以降低网络流量。这就是为什么在介绍里说它非常适合“在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集”，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。

6.使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。Testament：遗嘱机制，功能类似于Last Will 。

3、 怎么使用MQTT

在mac上搭建MQTT服务器

1. $ brew install mosquitto 

等待下载完成，服务会自动运行起来

1. mosquitto has been installed with a default configuration file. 
2. You can make changes to the configuration by editing:  
3. /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf  
4. To have launchd start mosquitto now and restart at login:  
5. brew services start mosquitto  
6. Or, if you don't want/need a background service you can just run:  
7. mosquitto -c /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf 

iOS client注册

1. #import "ViewController.h" 
2.  
3. #define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org" 
4. #define kTopic @"MQTTExample/Message" 
5.  
6. @interface ViewController () 
7. @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *showMessage; 
8. @property (nonatomic, strong) MQTTClient *client; 
9. @end 
10.  
11. @implementation ViewController 
12.  
13. - (void)viewDidLoad 
14. { 
15.     [super viewDidLoad]; 
16.  
17.     //1.在app登录后，后台返回 name＋password＋topic 
18.  
19.     //2.name＋password用于连接主机 
20.  
21.     //3.topic 用于订阅主题 
22.  
23.  
24.     UILabel *tempShowMessage = self.showMessage; 
25.  
26.     NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString; 
27.  
28.     self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID]; 
29.  
30.     //连接服务器  连接后，会通过block将连接结果code返回，然后执行此段代码块 
31.  
32.     //这个接口是修改过后的接口，修改后抛出了name＋password 
33.     [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) { 
34.         if (code == ConnectionAccepted)//连接成功 
35.         { 
36.             // 订阅 
37.             [self.client subscribe:kTopic withCompletionHandler:^(NSArray *grantedQos) { 
38.                 // The client is effectively subscribed to the topic when this completion handler is called 
39.                 NSLog(@"subscribed to topic %@", kTopic); 
40.                 NSLog(@"return:%@",grantedQos); 
41.             }]; 
42.         } 
43.     }]; 
44.  
45.  
46.     //MQTTMessage  里面的数据接收到的是二进制，这里框架将其封装成了字符串 
47.     [self.client setMessageHandler:^(MQTTMessage* message) 
48.     { 
49.         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ 
50.             //接收到消息，更新界面时需要切换回主线程 
51.             tempShowMessage.text= message.payloadString; 
52.         }); 
53.     }];   
54.  
55. } 
56.  
57.  
58. - (void)dealloc8 
59. { 
60.     // disconnect the MQTT client 
61.     [self.client disconnectWithCompletionHandler:^(NSUInteger code) 
62.     { 
63.         // The client is disconnected when this completion handler is called 
64.         NSLog(@"MQTT is disconnected"); 
65.     }]; 
66. } 
67. @end 

server向client推送消息

1. #import "ViewController.h" 
2. #import "MQTTKit.h" 
3.  
4.  
5. #define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org" 
6. #define kTopic @"MQTTExample/Message" 
7. @interface ViewController () 
8. @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *pushMessage; 
9. @property (nonatomic, strong) MQTTClient *client; 
10. @end 
11.  
12. @implementation ViewController 
13.  
14. - (void)viewDidLoad { 
15.     [super viewDidLoad]; 
16.  
17.  
18.     NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString; 
19.  
20.     self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID]; 
21.     [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) { 
22.         if (code == ConnectionAccepted) 
23.         { 
24.             NSLog(@"服务器启动成功"); 
25.         } 
26.     }]; 
27.  
28.  
29. } 
30.  
31. - (IBAction)push:(id)sender { 
32.     NSString* payload = self.pushMessage.text; 
33.     [self.client publishString:payload 
34.                        toTopic:kTopic 
35.                        withQos:AtMostOnce 
36.                         retain:YES 
37.              completionHandler:nil]; 
38.     NSLog(@"推送内容：%@",payload); 
39. }