mqtt - 关键参数

MQTT 协议

MQTT 协议是一种基于发布/订阅模式的轻量级通讯协议，由‌ IBM 在 1999 年发布‌。

它构建于 TCP/IP 协议之上，适用于低带宽、低性能的网络环境，广泛应用于物联网、小型设备、移动应用等领域。‌

关键参数

发送消息的时候，需要注意两个参数：消息保留（retain）、消息质量（QoS）；

连接配置项，重点注意：CleanSession；

消息保留 retain

默认情况下，如果接收方没收到消息，会立即丢弃消息；

发布消息时，如果将 retain 标志位设置为 true，MQTT 服务器会将该消息保存起来；

‌一个 topic 只能有一条 retain 消息，换种说法，就是服务器每次只保留最新的一条消息；

‌这个机制，可以确保当客户端连接到 MQTT 服务器时，可以立即收到该 topic 的最新状态。‌

服务质量 QoS

服务质量（Quality of Service）

最多交付一次（AT_MOST_ONCE，值为 0）

• 无消息确认：发送者发送消息后，不需要确认消息是否到达接收者。
• 无重试：如果消息在传输过程中丢失，发送者不会再次发送该消息。
• 风险：消息可能丢失。在网络不稳定或发生传输错误时，消息可能不会到达接收者。
• 适用场景：适合对消息丢失不敏感的应用，例如发送传感器数据，实时监测数据，或日志记录。

至少交付一次（AT_LEAST_ONCE，值为 1）

• 无消息确认：发送者发送消息后，不需要确认消息是否到达接收者。
• 无重试：如果消息在传输过程中丢失，发送者不会再次发送该消息。
• 风险：消息可能丢失。在网络不稳定或发生传输错误时，消息可能不会到达接收者。
• 适用场景：适合对消息丢失不敏感的应用，例如发送传感器数据，实时监测数据，或日志记录。

仅交付一次(EXACTLY_ONCE，值为 2)

• 高级消息确认：通过复杂的四步握手过程（PUBREC、PUBREL、PUBCOMP），确保消息仅传输一次，避免重复。
• 支持重试：如果在任何一步未收到确认，发送者和接收者都会重试相应步骤，直到完成整个确认过程。
• 风险：消息不会丢失或重复。确保了消息在传输中不会丢失，并且不会重复到达接收者。
• 适用场景：适合不能接受消息丢失或重复的应用，例如金融交易、订单处理等关键业务场景。

client 断线恢复（持久化会话）

原文：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1758335268020607220&wfr=spider&for=pc

如果启用会话保持，服务器记住该消费者，保留会话信息。

消费者重新上线时，无需重新订阅 topic，直接消费消息（包括离线消息）。

清理会话（CleanSession）标志被设置为 false

服务端必须基于当前会话（使用客户端标识符识别）的状态恢复与客户端的通信。如果没有与这个客户端标识符关联的会话，服务端必须创建一个新的会话。在连接断开之后，当连接断开后，客户端和服务端必须保存会话信息。

当清理会话标志为0的会话连接断开之后，服务端必须将之后的QoS 1和QoS 2级别的消息保存为会话状态的一部分，如果这些消息匹配断开连接时客户端的任何订阅。服务端也可以保存满足相同条件的QoS 0级别的消息

清理会话（CleanSession）标志被设置为 true

客户端和服务端必须丢弃之前的任何会话并开始一个新的会话。会话仅持续和网络连接同样长的时间。与这个会话关联的状态数据不能被任何之后的会话重用

注意：如果需要持久化会话，就不能使用动态的 Client ID 了。

案例 - mqtt-client 包实现

这个包的缺点，就是网上案例极少，推荐使用 mqttv3 包。

好处就是代码简单，关键参数一目了然。

Maven 依赖

<dependency>
	<groupId>org.fusesource.mqtt-client</groupId>
	<artifactId>mqtt-client</artifactId>
	<version>1.16</version>
</dependency>

代码

import org.fusesource.hawtbuf.AsciiBuffer;
import org.fusesource.hawtbuf.UTF8Buffer;
import org.fusesource.mqtt.client.FutureConnection;
import org.fusesource.mqtt.client.MQTT;
import org.fusesource.mqtt.client.QoS;

/**
 * 发生 MQTT 消息
 *
 * @author Mr.css
 * @version 2024-10-15 9:16
 */
public class MQTTSender {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MQTT mqtt = new MQTT();
        mqtt.setHost("localhost", 1883);
        mqtt.setUserName("admin");
        mqtt.setPassword("admin");

        FutureConnection connection = mqtt.futureConnection();
        connection.connect().await();

        UTF8Buffer topic = new UTF8Buffer("mqtt");

        int messageAmount = 1;
        while (messageAmount --> 0) {
            connection.publish(topic, new AsciiBuffer("test message" + messageAmount), QoS.EXACTLY_ONCE, true);
            System.out.println("send message " + messageAmount);
        }

        connection.disconnect().await();
    }
}



import org.fusesource.hawtbuf.UTF8Buffer;
import org.fusesource.mqtt.client.*;

/**
 * 接收 MQTT 消息
 *
 * @author Mr.css
 * @version 2024-10-15 9:16
 */
public class MQTTReceiver {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MQTT mqtt = new MQTT();
        mqtt.setHost("localhost", 1883);
        mqtt.setUserName("admin");
        mqtt.setPassword("admin");

        BlockingConnection connection = mqtt.blockingConnection();
        connection.connect();

        Topic topic = new Topic("mqtt", QoS.AT_LEAST_ONCE);

        // 订阅主题
        connection.subscribe(new Topic[]{topic});

        // 接收消息
        while(true){
            Message message = connection.receive();
            if (message != null) {
                System.out.println("Received: " + new String(message.getPayload()));
            } else {
                break;
            }
        }

        // 取消订阅并关闭连接
        connection.unsubscribe(new  UTF8Buffer[]{topic.name()});
        connection.disconnect();
    }
}

协议与 MQ 之间的关系

从 activemq 的管理界面上看，MQTT 发送出去的数据，也被放到了 topics 中；

因此，可以大胆地尝试一波，把 activemq 的 helloworld 案例拿出来跑跑（TCP协议）；

这时候就能发现，使用 MQTT 发送的消息，居然可以用 TCP 协议进行接收。

重新捋一下这些关系

MQTT 服务，是一种行业标准，与平台无关，可以使用 activemq 能实现，也可以用 rabbitmq 实现；

MQ 只是一个数据容器，我们可以用 MQTT 协议发送数据，然后用 TCP 协议获取数据，这没什么问题；

用什么协议发送数据、用什么协议接受数据，客户端用什么代码，这些是完全解耦的，彼此之间没什么必然联系。