前言

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的迅猛發(fā)展，MQTT（消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸）協(xié)議憑借其輕量級(jí)和高效性，已成為眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的首選通信標(biāo)準(zhǔn)。

MQTTnet 作為一個(gè)高性能的 .NET 開(kāi)源庫(kù)，為 .NET 平臺(tái)上的 MQTT 客戶端與服務(wù)器開(kāi)發(fā)提供了強(qiáng)大的支持。

本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能、顯著優(yōu)勢(shì)及其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，幫助我們更好地利用工具提升物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的效率與可靠性。

項(xiàng)目介紹

MQTTnet 是一個(gè)跨平臺(tái)、高性能和開(kāi)源的 MQTT 客戶端庫(kù)和服務(wù)端實(shí)現(xiàn)，是 .NET 平臺(tái)上主流的 MQTT 實(shí)現(xiàn)之一。

基于 MQTTnet，用戶可以方便地在 .NET 平臺(tái)上集成 MQTT 功能，實(shí)現(xiàn) MQTT 協(xié)議的消息傳輸?shù)裙δ堋?/p>

它支持 .NET Standard 2.0 及以上版本，可在多版本 .NET 平臺(tái)上運(yùn)行，包括 .NET Framework、.NET Core 和 Xamarin。

MQTTnet 提供同步和異步操作、內(nèi)置日志記錄、QoS 支持等功能，并包含客戶端和服務(wù)器組件，支持 MQTT 協(xié)議從 3.1.1 到 5.0 的版本。

功能說(shuō)明

客戶端功能

MQTTnet 提供了強(qiáng)大的客戶端功能，能夠輕松連接到 MQTT 服務(wù)器并進(jìn)行通信。

其主要特性包括：

• 連接管理： 支持與單個(gè)或多個(gè)服務(wù)器建立和管理連接。

• 消息發(fā)布與訂閱： 支持不同 QoS 級(jí)別的消息發(fā)布和訂閱，確保可靠傳輸。

• 保持活動(dòng)： 自動(dòng)管理心跳，保持連接活躍。

• 重連機(jī)制： 自動(dòng)重連，確保通信穩(wěn)定。

服務(wù)器功能

MQTTnet 同時(shí)支持構(gòu)建 MQTT 服務(wù)器，可以創(chuàng)建自定義的 MQTT 服務(wù)。

其主要特性包括：

• 連接管理： 支持大量并發(fā)連接。

• 消息路由： 根據(jù)訂閱規(guī)則將消息路由到相應(yīng)客戶端。

• 安全機(jī)制： 支持多種身份驗(yàn)證和授權(quán)機(jī)制。

• 日志與監(jiān)控： 提供日志記錄和監(jiān)控功能，便于問(wèn)題排查。

功能特點(diǎn)

1、客戶端和服務(wù)器支持： MQTTnet 同時(shí)提供了客戶端和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，便于構(gòu)建完整的 MQTT 通信系統(tǒng)。

2、高性能： 采用異步編程模型，確保高效的消息處理和傳輸。

3、跨平臺(tái)兼容性： 兼容多種 .NET Framework 版本，包括 .NET Core 及 .NET 5/6/7，支持不同操作系統(tǒng)和 CPU 架構(gòu)。 易于使用： 提供簡(jiǎn)潔的 API，方便開(kāi)發(fā)者集成 MQTT 功能。

4、支持 MQTT v5： 支持 MQTT 最新版本 5 及其所有特性。

5、可擴(kuò)展性： 設(shè)計(jì)靈活，允許自定義和擴(kuò)展功能。

6、安全性： 支持 SSL/TLS 加密，保障通信安全。

7、輕量級(jí)： 體積小巧，適用于資源受限的 IoT 設(shè)備。

應(yīng)用場(chǎng)景

MQTTnet 可用于構(gòu)建多種基于 MQTT 協(xié)議的應(yīng)用程序，包括：

• 物聯(lián)網(wǎng) (IoT)： 適用于連接資源受限的設(shè)備，如傳感器和執(zhí)行器。
• 車聯(lián)網(wǎng)： 用于連接車載設(shè)備并收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
• 工業(yè)自動(dòng)化： 用于連接工業(yè)控制系統(tǒng)和設(shè)備。

使用方法

1、安裝 MQTTnet

需要將 MQTTnet 庫(kù)添加到項(xiàng)目中，使用 NuGet 包管理器進(jìn)行安裝：

Install-Package MQTTnet

或者使用.NET CLI

dotnet add package MQTTnet

2、服務(wù)端代碼

服務(wù)端代碼編寫(xiě)，具體步驟可以參考以下步驟。

1、初始化 MQTT 服務(wù)器

創(chuàng)建一個(gè) MQTT 服務(wù)器工廠實(shí)例，并使用它創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器。

using MQTTnet.Server;
var factory = new MqttFactory();
var mqttServer = factory.CreateMqttServer();

2、配置 MQTT 服務(wù)器選項(xiàng)

配置服務(wù)器選項(xiàng)，例如默認(rèn)端口等。

var options = new MqttServerOptionsBuilder()
    .WithDefaultEndpointPort(1883)
    .Build();

3、啟動(dòng) MQTT 服務(wù)器

await mqttServer.StartAsync(options

4、處理客戶端連接

為服務(wù)器的 ClientConnectedHandler 和 ClientDisconnectedHandler 事件添加處理程序，以處理客戶端連接和斷開(kāi)。

mqttServer.ClientConnectedHandler = new MqttServerClientConnectedHandlerDelegate(e =>
{
    Console.WriteLine($"客戶端已連接: {e.ClientId}");
});
mqttServer.ClientDisconnectedHandler = new MqttServerClientDisconnectedHandlerDelegate(e =>
{
    Console.WriteLine($"客戶端已斷開(kāi)連接: {e.ClientId}");
});

5、處理消息

為服務(wù)器的 ApplicationMessageReceivedHandler 事件添加處理程序，以處理接收到的消息。

mqttServer.ApplicationMessageReceivedHandler = new MqttApplicationMessageReceivedHandlerDelegate(e =>
{
    Console.WriteLine($"接收消息: {Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.Payload)} from client: {e.ClientId}");
});

6、停止 MQTT 服務(wù)器

完成通信消息后，需要停止服務(wù)器。

await mqttServer.StopAsync();

3、客戶端代碼

使用 MQTTnet創(chuàng)建 MQTT 客戶端，具體步驟可以參下面代碼。

1、初始化 MQTT 客戶端

創(chuàng)建一個(gè) MQTT 客戶端工廠實(shí)例，并使用它創(chuàng)建一個(gè)客戶端。

using MQTTnet;
using MQTTnet.Client;
using MQTTnet.Client.Options;
var factory = new MqttFactory();
var mqttClient = factory.CreateMqttClient();

2、配置 MQTT 客戶端選項(xiàng)

配置客戶端連接選項(xiàng)，例如服務(wù)器地址和端口。

var options = new MqttClientOptionsBuilder()
    .WithClientId("客戶端ID")
    .WithTcpServer("mqtt服務(wù)器地址", 1883)
    .WithCleanSession()
    .Build();

3、連接到 MQTT 服務(wù)器

使用配置的選項(xiàng)連接到 MQTT 服務(wù)器。

await mqttClient.ConnectAsync(options, CancellationToken.None);

4、訂閱主題

連接成功后，可以訂閱一個(gè)或多個(gè)主題。

await mqttClient.SubscribeAsync(new MqttTopicFilterBuilder()
    .WithTopic("test/topic")
    .Build());

5、接收消息

為客戶端的 ApplicationMessageReceivedHandler 事件添加處理程序，以接收消息：

mqttClient.UseApplicationMessageReceivedHandler(e =>
{
    Console.WriteLine($"接收消息: {Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.Payload)}");
});

6、發(fā)布消息

可以發(fā)布消息到指定的主題。

var message = new MqttApplicationMessageBuilder()
    .WithTopic("test/topic")
    .WithPayload("您好 MQTT")
    .WithQualityOfServiceLevel(MQTTnet.Protocol.MqttQualityOfServiceLevel.AtLeastOnce)
    .Build();
await mqttClient.PublishAsync(message, CancellationToken.None);

7、斷開(kāi)連接

完成消息發(fā)送后，斷開(kāi)與服務(wù)器的連接。

await mqttClient.DisconnectAsync();

通過(guò)上述步驟，我們實(shí)現(xiàn)了基本的發(fā)布與訂閱功能：發(fā)布者將消息發(fā)布到 "test/Topic" 主題，訂閱者訂閱了同一主題，并在收到新消息時(shí)將其打印出來(lái)。

雖然是一個(gè)簡(jiǎn)單示例，但在實(shí)際項(xiàng)目中，可以根據(jù)具體需求進(jìn)一步擴(kuò)展功能，例如添加異常處理等。

項(xiàng)目地址

Github: https://github.com/dotnet/MQTTnet

官網(wǎng)：https://mqtt.org/

總結(jié)

本文介紹了 MQTT 的相關(guān)信息，并展示了如何在.NET 中進(jìn)行基本的使用。

MQTT 還有許多高級(jí)功能，大家可以通過(guò)查閱 MQTTnet 的官方 API 文檔進(jìn)一步學(xué)習(xí)和使用其它功能。

到此這篇關(guān)于.NET 開(kāi)源高性能 MQTT 類庫(kù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān).net mqtt類庫(kù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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