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SpringBoot實現(xiàn)MQTT消息發(fā)送和接收方式

 更新時間：2023年03月11日 10:21:17   作者：LoveDR_1995  
這篇文章主要介紹了SpringBoot實現(xiàn)MQTT消息發(fā)送和接收方式，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

Spring integration交互邏輯

對于發(fā)布者：

1.消息通過消息網(wǎng)關(guān)發(fā)送出去，由 MessageChannel 的實例 DirectChannel 處理發(fā)送的細(xì)節(jié)。

2.DirectChannel 收到消息后，內(nèi)部通過 MessageHandler 的實例 MqttPahoMessageHandler 發(fā)送到指定的 Topic。

對于訂閱者：

1.通過注入 MessageProducerSupport 的實例 MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter，實現(xiàn)訂閱 Topic 和綁定消息消費(fèi)的 MessageChannel。

2.同樣由 MessageChannel 的實例 DirectChannel 處理消費(fèi)細(xì)節(jié)。

Channel 消息后會發(fā)送給我們自定義的 MqttInboundMessageHandler 實例進(jìn)行消費(fèi)。

可以看到整個處理的流程和前面將的基本一致。Spring Integration 就是抽象出了這么一套消息通信的機(jī)制，具體的通信細(xì)節(jié)由它集成的中間件來決定

1、maven依賴

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-integration -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-integration</artifactId>
    <version>2.5.1</version>
</dependency>
 
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.integration/spring-integration-stream -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.integration</groupId>
    <artifactId>spring-integration-stream</artifactId>
    <version>5.5.5</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.integration/spring-integration-mqtt -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.integration</groupId>
    <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
    <version>5.5.5</version>
</dependency>

2、yaml配置文件

#mqtt配置
mqtt:
  username: 123
  password: 123
  #MQTT-服務(wù)器連接地址，如果有多個，用逗號隔開
  url: tcp://127.0.0.1:1883
  #MQTT-連接服務(wù)器默認(rèn)客戶端ID
  client:
    id: ${random.value}
  default:
    #MQTT-默認(rèn)的消息推送主題，實際可在調(diào)用接口時指定
    topic: topic,mqtt/test/#
    #連接超時
  completionTimeout: 3000

3、mqtt生產(chǎn)者消費(fèi)者配置類

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.integration.annotation.IntegrationComponentScan;
import org.springframework.integration.annotation.ServiceActivator;
import org.springframework.integration.channel.DirectChannel;
import org.springframework.integration.core.MessageProducer;
import org.springframework.integration.mqtt.core.DefaultMqttPahoClientFactory;
import org.springframework.integration.mqtt.core.MqttPahoClientFactory;
import org.springframework.integration.mqtt.inbound.MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter;
import org.springframework.integration.mqtt.outbound.MqttPahoMessageHandler;
import org.springframework.integration.mqtt.support.DefaultPahoMessageConverter;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.messaging.MessageChannel;
import org.springframework.messaging.MessageHandler;
import org.springframework.messaging.MessagingException;
 
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
 
/**
 * mqtt 推送and接收 消息類
 **/
@Configuration
@IntegrationComponentScan
@Slf4j
public class MqttSenderAndReceiveConfig {
 
    private static final byte[] WILL_DATA;
 
    static {
        WILL_DATA = "offline".getBytes();
    }
 
    @Autowired
    private MqttReceiveHandle mqttReceiveHandle;
 
    @Value("${mqtt.username}")
    private String username;
 
    @Value("${mqtt.password}")
    private String password;
 
    @Value("${mqtt.url}")
    private String hostUrl;
 
    @Value("${mqtt.client.id}")
    private String clientId;
 
    @Value("${mqtt.default.topic}")
    private String defaultTopic;
 
    @Value("${mqtt.completionTimeout}")
    private int completionTimeout;   //連接超時
 
    /**
     * MQTT連接器選項
     **/
    @Bean(value = "getMqttConnectOptions")
    public MqttConnectOptions getMqttConnectOptions1() {
        MqttConnectOptions mqttConnectOptions = new MqttConnectOptions();
        // 設(shè)置是否清空session,這里如果設(shè)置為false表示服務(wù)器會保留客戶端的連接記錄，這里設(shè)置為true表示每次連接到服務(wù)器都以新的身份連接
        mqttConnectOptions.setCleanSession(true);
        // 設(shè)置超時時間 單位為秒
        mqttConnectOptions.setConnectionTimeout(10);
        mqttConnectOptions.setAutomaticReconnect(true);
        mqttConnectOptions.setUserName(username);
        mqttConnectOptions.setPassword(password.toCharArray());
        mqttConnectOptions.setServerURIs(new String[]{hostUrl});
        // 設(shè)置會話心跳時間 單位為秒 服務(wù)器會每隔1.5*20秒的時間向客戶端發(fā)送心跳判斷客戶端是否在線，但這個方法并沒有重連的機(jī)制
        mqttConnectOptions.setKeepAliveInterval(10);
        // 設(shè)置“遺囑”消息的話題，若客戶端與服務(wù)器之間的連接意外中斷，服務(wù)器將發(fā)布客戶端的“遺囑”消息。
        //mqttConnectOptions.setWill("willTopic", WILL_DATA, 2, false);
        return mqttConnectOptions;
    }
 
    /**
     * MQTT工廠
     **/
    @Bean
    public MqttPahoClientFactory mqttClientFactory() {
        DefaultMqttPahoClientFactory factory = new DefaultMqttPahoClientFactory();
        factory.setConnectionOptions(getMqttConnectOptions1());
        return factory;
    }
 
    /**
     * MQTT信息通道（生產(chǎn)者）
     **/
    @Bean
    public MessageChannel mqttOutboundChannel() {
        return new DirectChannel();
    }
 
    /**
     * MQTT消息處理器（生產(chǎn)者）
     **/
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttOutboundChannel")
    public MessageHandler mqttOutbound() {
        MqttPahoMessageHandler messageHandler = new MqttPahoMessageHandler(clientId + "_producer", mqttClientFactory());
        messageHandler.setAsync(true);
        messageHandler.setDefaultTopic(defaultTopic);
        messageHandler.setAsyncEvents(true); // 消息發(fā)送和傳輸完成會有異步的通知回調(diào)
        //設(shè)置轉(zhuǎn)換器 發(fā)送bytes數(shù)據(jù)
        DefaultPahoMessageConverter converter = new DefaultPahoMessageConverter();
        converter.setPayloadAsBytes(true);
        return messageHandler;
    }
 
    /**
     * 配置client,監(jiān)聽的topic
     * MQTT消息訂閱綁定（消費(fèi)者）
     **/
    @Bean
    public MessageProducer inbound() {
        List<String> topicList = Arrays.asList(defaultTopic.trim().split(","));
        String[] topics = new String[topicList.size()];
        topicList.toArray(topics);
        MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter =
                new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(clientId + "_consumer", mqttClientFactory(), topics);
        adapter.setCompletionTimeout(completionTimeout);
        DefaultPahoMessageConverter converter = new DefaultPahoMessageConverter();
        converter.setPayloadAsBytes(true);
        adapter.setConverter(converter);
        adapter.setQos(2);
        adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel());
        return adapter;
    }
 
    /**
     * MQTT信息通道（消費(fèi)者）
     **/
    @Bean
    public MessageChannel mqttInputChannel() {
        return new DirectChannel();
    }
 
    /**
     * MQTT消息處理器（消費(fèi)者）
     **/
    @Bean
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInputChannel")
    public MessageHandler handler() {
        return new MessageHandler() {
            @Override
            public void handleMessage(Message<?> message) throws MessagingException {
                //處理接收消息
                mqttReceiveHandle.handle(message);
            }
        };
    }
}

4、消息處理類 

/**
 * mqtt客戶端消息處理類
 **/
@Slf4j
@Component
public class MqttReceiveHandle {
 
    public void handle(Message<?> message) {
        log.info("收到訂閱消息: {}", message);
        String topic = message.getHeaders().get(MqttHeaders.RECEIVED_TOPIC).toString();
        log.info("消息主題：{}", topic);
        Object payLoad = message.getPayload();
        byte[] data = (byte[]) payLoad;
        Packet packet = Packet.parse(data);
        log.info("發(fā)送的Packet數(shù)據(jù){}", JSON.toJSONString(packet));
 
    }
}

5、mqtt發(fā)送接口 

import org.springframework.integration.annotation.MessagingGateway;
import org.springframework.integration.mqtt.support.MqttHeaders;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Header;
 
/**
 * mqtt發(fā)送消息
 * （defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel" 對應(yīng)config配置）
 * **/
@MessagingGateway(defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel")
public interface MqttGateway {
 
    /**
     * 發(fā)送信息到MQTT服務(wù)器
     *
     * @param
     */
    void sendToMqttObject(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, byte[] payload);
 
    /**
     * 發(fā)送信息到MQTT服務(wù)器
     *
     * @param topic 主題
     * @param payload 消息主體
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, String payload);
 
    /**
     * 發(fā)送信息到MQTT服務(wù)器
     *
     * @param topic 主題
     * @param qos 對消息處理的幾種機(jī)制。
     * 0 表示的是訂閱者沒收到消息不會再次發(fā)送，消息會丟失。
     * 1 表示的是會嘗試重試，一直到接收到消息，但這種情況可能導(dǎo)致訂閱者收到多次重復(fù)消息。
     * 2 多了一次去重的動作，確保訂閱者收到的消息有一次。
     * @param payload 消息主體
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, String payload);
 
    /**
     * 發(fā)送信息到MQTT服務(wù)器
     *
     * @param topic 主題
     * @param payload 消息主體
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, Object payload);
 
    /**
     * 發(fā)送信息到MQTT服務(wù)器
     *
     * @param topic 主題
     * @param payload 消息主體
     */
    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, byte[] payload);
}

6、mqtt事件監(jiān)聽類 

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.integration.mqtt.event.MqttConnectionFailedEvent;
import org.springframework.integration.mqtt.event.MqttMessageDeliveredEvent;
import org.springframework.integration.mqtt.event.MqttMessageSentEvent;
import org.springframework.integration.mqtt.event.MqttSubscribedEvent;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
@Slf4j
@Component
public class MqttListener {
    /**
     * 連接失敗的事件通知
     * @param mqttConnectionFailedEvent
     */
    @EventListener(classes = MqttConnectionFailedEvent.class)
    public void listenerAction(MqttConnectionFailedEvent mqttConnectionFailedEvent) {
        log.info("連接失敗的事件通知");
    }
 
    /**
     * 已發(fā)送的事件通知
     * @param mqttMessageSentEvent
     */
    @EventListener(classes = MqttMessageSentEvent.class)
    public void listenerAction(MqttMessageSentEvent mqttMessageSentEvent) {
        log.info("已發(fā)送的事件通知");
    }
 
    /**
     * 已傳輸完成的事件通知
     * 1.QOS == 0,發(fā)送消息后會即可進(jìn)行此事件回調(diào)，因為不需要等待回執(zhí)
     * 2.QOS == 1，發(fā)送消息后會等待ACK回執(zhí)，ACK回執(zhí)后會進(jìn)行此事件通知
     * 3.QOS == 2，發(fā)送消息后會等待PubRECV回執(zhí)，知道收到PubCOMP后會進(jìn)行此事件通知
     * @param mqttMessageDeliveredEvent
     */
    @EventListener(classes = MqttMessageDeliveredEvent.class)
    public void listenerAction(MqttMessageDeliveredEvent mqttMessageDeliveredEvent) {
        log.info("已傳輸完成的事件通知");
    }
 
    /**
     * 消息訂閱的事件通知
     * @param mqttSubscribedEvent
     */
    @EventListener(classes = MqttSubscribedEvent.class)
    public void listenerAction(MqttSubscribedEvent mqttSubscribedEvent) {
        log.info("消息訂閱的事件通知");
    }
}

7、接口測試

@Resource
    private MqttGateway mqttGateway;
    /**
     * sendData 消息
     * topic 訂閱主題
     **/
    @RequestMapping(value = "/sendMqtt",method = RequestMethod.POST)
    public String sendMqtt(String sendData, String topic) {
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        mqttGateway.sendToMqtt(topic, sendData);
        //mqttGateway.sendToMqttObject(topic, sendData.getBytes());
        return "OK";
    }

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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