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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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