SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布

SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布

背景 java框架SpringBoot通过mQTT通信 控制物联网设备

还是直接上代码
第一步依赖：

      <!--mqtt相关依赖--><dependency><groupId>org.springframework.integration</groupId><artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId><version>5.5.14</version></dependency>

第二步配置文件

#mqtt
mqtt:mqttUrl: tcp://127.0.0.1mqttPort: 1883mqttUsername: adminmqttPassword: publicmqttClientId: aaa# MQTT回调类型 按一个MQTT服务区分
# 如果MQTT服务端换了 回调处理的是新的业务需求  就把这个换了
#  然后在MQTT配置文件中扩展新的回调类
mqttTypeCallback: breakerCallback  

第三步 config类

package com.xxx.iotjava.mqtt.config;import com.xxx.iotjava.mqtt.callback.BreakerCallback;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.util.StringUtils;/*** User:Json* Date: 2024/6/17**/
@Configuration
@Slf4j
public class MqttConfig {@Value("${mqtt.mqttUsername}")private String mqttUsername;@Value("${mqtt.mqttPassword}")private String mqttPassword;@Value("${mqtt.mqttUrl}")private String mqttUrl;@Value("${mqtt.mqttPort}")private Integer mqttPort;@Value("${mqtt.mqttClientId}")private String mqttClientId;@Value("${mqttTypeCallback}")private String mqttTypeCallback;private static String breakerCallback = "breakerCallback";/*** 客户端对象*/private MqttClient client;/*** 客户端连接服务端* 目前只支持一个 MQTT服务端 如果后续一个项目有多个MQTT服务端那就设计成工厂模式*/public boolean connect() {if (isMqtt()){return false;}try {//new MemoryPersistence() 使用内存持久化// 优点：不会在文件系统中创建任何文件（如 .lck 文件），适合对会话持久性没有要求的场景。// 缺点:  客户端断开连接或重启后，会话数据会丢失，无法保留订阅信息和未发送的消息// String persistenceDirectory = "/path/to/your/mqtt/persistence";//new MqttDefaultFilePersistence(persistenceDirectory) 使用文件持久化//如果persistenceDirectory 不写 他默认创建 根目录 linux要给权限// 优点: 客户端断开连接或重启后，能够保留订阅信息和未发送的消息。这对于需要保持会话状态的应用非常重要// 缺点 会在指定的目录中创建文件（如 .lck 文件），需要确保指定的目录是有效的，并且应用有权限访问该目录//创建MQTT客户端对象client = new MqttClient(mqttUrl + ":" + mqttPort, mqttClientId,new MemoryPersistence());//连接设置MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();//是否清空session，设置false表示服务器会保留客户端的连接记录（订阅主题，qos）,客户端重连之后能获取到服务器在客户端断开连接期间推送的消息//设置为true表示每次连接服务器都是以新的身份//如果他为true 会出现一个问题 //当网络断开后，客户端会进行重连，但是重连之前订阅的主题就失效了，不再接受之前订阅主题的消息。//因为配置里将cleanSession 设为 true ，当客户端掉线时 ，//服务器端会清除 客户端 session 。 重连后 客户端会有一个新的session。 // 所以如果大家把他为true 重新连接mqtt后，要注意需要手动再订阅一下主题// 推荐文档：https://www.cnblogs.com/A-yes/p/9894144.htmloptions.setCleanSession(true);//设置连接用户名options.setUserName(mqttUsername);//设置连接密码options.setPassword(mqttPassword.toCharArray());options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连//设置超时时间，单位为秒  如果在指定的时间内未能建立连接，客户端会放弃连接尝试并抛出异常。options.setConnectionTimeout(100);//设置心跳时间 单位为秒，表示服务器每隔 1.5*20秒的时间向客户端发送心跳判断客户端是否在线options.setKeepAliveInterval(20);//设置遗嘱消息的话题，若客户端和服务器之间的连接意外断开，服务器将发布客户端的遗嘱信息//  options.setWill("willTopic",(mqttClientId + ":与服务器断开连接").getBytes(),0,false);if (StringUtils.isEmpty(mqttTypeCallback)) {log.error("MQTT回调类型为空，请去java_config配置文件配置！");}//设置回调if (breakerCallback.equals(mqttTypeCallback)) {//断路器回调client.setCallback(new BreakerCallback());}client.connect(options);return true;} catch (MqttException e) {log.error("MQTT启动报错：" + e.getMessage());e.printStackTrace();return false;}}/*** qos* 0  最多一次传递【适用于对消息丢失不敏感的场景，如传感器数据频繁发送，可以接受偶尔的数据丢失】* 1 至少一次传递  【消息至少传递一次，但可能会重复（即重复消息）】* 2 仅一次传递 【消息确保仅传递一次，既不会丢失也不会重复。】* retained* 保留消息：如果 retained 参数设置为 true，消息会被代理保留。代理将记住这个消息，并在新客户端订阅该主题时立即发送这个消息。* 非保留消息：如果 retained 参数设置为 false，消息不会被保留，只会发送给当前在线并订阅该主题的客户端。* topic    主题* message  内容*/public void publish(int qos, boolean retained, String topic, String message) {log.info("topic为:【"+topic+"】,qos为：【"+qos+"】 mqtt 发布数据为："+message);MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();mqttMessage.setQos(qos);mqttMessage.setRetained(retained); //代理将记住这个消息，并在新客户端订阅该主题时立即发送这个消息。mqttMessage.setPayload(message.getBytes());//主题的目的地，用于发布信息MqttTopic mqttTopic = client.getTopic(topic);MqttDeliveryToken token;try {//将指定消息发布到主题，但不等待消息传递完成，返回的token可用于跟踪消息的传递状态token = mqttTopic.publish(mqttMessage);//token.waitForCompletion(); // 等待完成 会堵塞} catch (MqttException e) {log.warn("ClientId【" + mqttClientId + "】发布失败！主题【" + topic + "】，发布数据为：" + message);e.printStackTrace();}}/*** 断开连接*/public void disConnect() {try {client.disconnect();} catch (MqttException e) {e.printStackTrace();}}/****  手动连接*  可用于断线后 手动重连* ***/public boolean againConnect() {try {if (client != null && !client.isConnected()) {client.connect();}return true;} catch (MqttException e) {e.printStackTrace();return false;}}//验证是否启动mqtt连接private boolean isMqtt(){if (StringUtils.isEmpty(mqttUrl) || StringUtils.isEmpty(mqttPort)|| StringUtils.isEmpty(mqttUsername) || StringUtils.isEmpty(mqttPassword)|| StringUtils.isEmpty(mqttClientId)) {log.info("==========mqtt 参数不全，无需启动MQTT连接==================");return true;}return false;}/*** 订阅指定主题* @param topic 订阅的主题* @param qos   订阅的服务质量*/public boolean subscribe(String topic, int qos) {if (isMqtt()){return false;}try {if (client != null && client.isConnected()) {client.subscribe(topic, qos);log.info("订阅主题 {} 成功！", topic);} else {log.error("MQTT客户端尚未连接，无法订阅主题 {}！", topic);}return true;} catch (MqttException e) {log.error("订阅主题 {} 失败：{}", topic, e.getMessage());e.printStackTrace();return false;}}/*** 批量订阅主题*  消息等级，和主题数组一一对应，服务端将按照指定等级给订阅了主题的客户端推送消息* @param topic 订阅的主题集合* @param qos   订阅的服务质量集合*/public boolean subscribe(String[] topic, int[] qos) {if (isMqtt()){return false;}try {if (client != null && client.isConnected()) {client.subscribe(topic, qos);log.info("订阅主题 {} 成功！", topic);} else {log.error("MQTT客户端尚未连接，无法订阅主题 {}！", topic);}return true;} catch (MqttException e) {log.error("订阅主题 {} 失败：{}", topic, e.getMessage());e.printStackTrace();return false;}}
}

第四步 回调类

package com.xxx.iotjava.mqtt.callback;import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.xxx.iotjava.entities.BreakerData;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerKeywordsEnum;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerKeywordsValueEnum;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerOperationEnum;
import com.xxx.iotjava.service.inteface.IBreakerDataService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;import com.alibaba.fastjson.JSONArray;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.ObjectUtils;
import org.springframework.util.StringUtils;/*** User:Json* Date: 2024/6/17**/
@Component
@Slf4j
public class BreakerCallback implements MqttCallback {@AutowiredIBreakerDataService iBreakerDataService;/*** 与服务器断开的回调 *  这里可以做手动连接 但是配置config类 配置了 自动检测异常 true 这里可以也不做*      options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连*/@Overridepublic void connectionLost(Throwable throwable) {log.error("MQTT连接有异常：" + throwable.getMessage());}/*** 订阅的回调* 消息到达的回调* 注意 如果这个回调方法 如果有异常 报错 ，mqtt会重新连接 * 因为配置文件 设置了  options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连* 如果自动重连了 如果是开启新的会话 以前的订阅会消失  具体操作 再上面的配置文件类说明过了*/@Overridepublic void messageArrived(String topic, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
//        System.out.println("上报时间："+ LocalDateTime.now());
//        System.out.println(String.format("接收消息主题 : %s",topic));
//        System.out.println(String.format("接收消息Qos : %d",mqttMessage.getQos()));
//        System.out.println(String.format("接收消息内容 : %s",new String(mqttMessage.getPayload())));
//        System.out.println(String.format("接收消息retained : %b",mqttMessage.isRetained()));}/*** 发布的回调* 消息发布成功的回调*/@Overridepublic void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {IMqttAsyncClient client = token.getClient();log.info(client.getClientId() + "发布消息成功！");}}

第五步 mqtt工具类

package com.xxx.iotjava.utils;import com.xxx.init.utils.AppContextUtil;import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerOperationTopicEnum;
import com.xxx.iotjava.mqtt.config.MqttConfig;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** User:Json* Date: 2024/6/17**/
@Slf4j
public class MqttUtils {private static MqttConfig mqttConfig;public static MqttConfig getMqttConfig() {if (mqttConfig == null)mqttConfig = AppContextUtil.getBean(MqttConfig.class);return mqttConfig;}//初始化 订阅public  static boolean subscribeInit(){return getMqttConfig().subscribe(BreakerOperationTopicEnum.REPORTING_API.getTopic(), 0);}/*** 发送消息* qos 0 最多一次传递  1 至少一次传递  2 仅一次传递* retained  true 保留消息  false 非保留消息* topic    主题* message  内容*/public static boolean sendMqttMsg(int qos, boolean retained, String topic, String message) {try {getMqttConfig().publish(qos, retained, topic, message);return true;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();log.error("MQtt发送消息报错：" + e.getMessage());return false;}}/** topic 主题* message 内容* */public static boolean sendMqttMsg(String topic, String message) {return sendMqttMsg(1, false, topic, message);}}

第六步 调用测试
发布
MqttUtils.sendMqttMsg(topic, data)
//订阅 我做的是启动的时候 初始化订阅 所以 直接根据定义的 topic 常量进行初始化订阅
//BreakerOperationTopicEnum.REPORTING_API.getTopic() 我 定义的topic 枚举类 常量
// 这里就不分享了
MqttUtils.subscribeInit();

完成