Python實現(xiàn)MQTT通信的示例代碼
適用于物聯(lián)網(wǎng)設備、傳感器數(shù)據(jù)采集等場景
1. 安裝paho-mqtt庫
安裝Python的MQTT客戶端庫 paho-mqtt,支持MQTT v3.1/v3.1.1協(xié)議,兼容性強
pip install paho-mqtt==1.6.1 # 推薦使用1.6.1版本避免兼容性問題
2. 搭建MQTT代理服務器(Broker)
選擇本地搭建或使用公共Broker:
本地搭建(以EMQX為例)
下載并解壓EMQX開源版。Directory listing for EMQX: /v5.3.2/ | EMQ

配置EMQX,EMQX的配置文件位于etc\emqx.conf,可以根據(jù)需要修改配置文件,例如更改端口號、添加插件等:18083 EMQX Dashboard 管理控制臺端口
在命令行中進入安裝目錄的 bin 文件夾,執(zhí)行以下命令啟動服務

檢查啟動狀態(tài)emqx_ctl status

訪問 http://localhost:18083 進入管理界面(默認賬號:admin/public)
公共Broker(如HiveMQ)
使用免費公共服務器:
broker_address = "broker.hivemq.com" broker_port = 1883
3. Python實現(xiàn)基礎通信功能
分為 發(fā)布者(Publisher) 和 訂閱者(Subscriber) 兩類客戶端:
3.1 發(fā)布者代碼示例publisher.py
# python 3.8
import random
import time
from paho.mqtt import client as mqtt_client
broker = 'broker.emqx.io'
port = 1883
broker = '127.0.0.1'
port = 1883
topic = "python/mqtt"
# generate client ID with pub prefix randomly
client_id = f'python-mqtt-{random.randint(0, 1000)}'
username = 'emqx'
password = '**********'
def connect_mqtt():
def on_connect(client, userdata, flags, rc,properties):
if rc == 0:
print("Connected to MQTT Broker!")
else:
print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
# client = mqtt_client.Client(client_id)
client = mqtt_client.Client(client_id=client_id, callback_api_version=mqtt_client.CallbackAPIVersion.VERSION2)
# client.tls_set(ca_certs='./server-ca.crt')
# client.username_pw_set(username, password)
client.username_pw_set('admin', 'public')
client.on_connect = on_connect
client.connect(broker, port)
return client
def publish(client):
msg_count = 0
while True:
time.sleep(1)
msg = f"messages: {msg_count}"
result = client.publish(topic, msg)
# result: [0, 1]
status = result[0]
if status == 0:
print(f"Send `{msg}` to topic `{topic}`")
else:
print(f"Failed to send message to topic {topic}")
msg_count += 1
def run():
client = connect_mqtt()
client.loop_start()
publish(client)
if __name__ == '__main__':
run()
3.2 訂閱者代碼示例subscriber.py
# python3.8
import random
from paho.mqtt import client as mqtt_client
broker = 'broker.emqx.io'
port = 1883
broker = '127.0.0.1'
port = 1883
topic = "python/mqtt"
# generate client ID with pub prefix randomly
client_id = f'python-mqtt-{random.randint(0, 100)}'
username = 'emqx'
password = '**********'
def connect_mqtt() -> mqtt_client:
def on_connect(client, userdata, flags, rc,properties):
if rc == 0:
print("Connected to MQTT Broker!")
else:
print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
# client = mqtt_client.Client(client_id)
client = mqtt_client.Client(client_id=client_id, callback_api_version=mqtt_client.CallbackAPIVersion.VERSION2)
# client.tls_set(ca_certs='./server-ca.crt')
# client.username_pw_set(username, password)
client.username_pw_set('admin', 'public')
client.on_connect = on_connect
client.connect(broker, port)
return client
def subscribe(client: mqtt_client):
def on_message(client, userdata, msg):
print(f"Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic")
client.subscribe(topic)
client.on_message = on_message
def run():
client = connect_mqtt()
subscribe(client)
client.loop_forever()
if __name__ == '__main__':
run()3.3或者放同一個文件:
from paho.mqtt import client as mqtt_client
from threading import Thread
import time
broker = '127.0.0.1'
port = 1883
# broker = 'broker.emqx.io'
# port = 1883
su_topic = [("python_mqtt_server", 2), ("python_mqtt_command", 2)] # 訂閱頻道,數(shù)組格式為(topic,qos)
pu_topic = ["python_mqtt_server"] # 發(fā)布頻道
client_id = 'websocket_publisher_001'
# 將連接與訂閱綁在一起,防止復用client導致連接沖突
def connect_mqtt():
# For paho-mqtt 2.0.0, you need to add the properties parameter.
def on_connect(client, userdata, flags, rc, properties):
if rc == 0:
print("Connected to MQTT Broker!")
else:
print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
# For paho-mqtt 2.0.0, you need to set callback_api_version.
client = mqtt_client.Client(client_id=client_id, callback_api_version=mqtt_client.CallbackAPIVersion.VERSION2)
client.username_pw_set('admin', 'public')
client.on_connect = on_connect
client.connect(broker, port)
subscribe_many(client)
print("訂閱完成")
return client
# 訂閱多個頻道
def subscribe_many(client):
# 根據(jù)client源碼可知,訂閱支持的數(shù)組格式是(topic,qos)
client.subscribe(su_topic)
# 收到信息的回調(diào)函數(shù)
def on_message(client, userdata, msg):
print(f"Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic")
# 這里可以編寫一些收到信息后的處理,比如收到什么信息開啟什么任務,任務完成后再調(diào)publish發(fā)布信息給終端等等........
# ----------處理例子------------------
r_msg = msg.payload.decode()
if int(r_msg) % 2 == 0:
print("收到偶數(shù)")
# -----------------------------------
# 發(fā)布信息函數(shù)
def publish(client):
for i in range(1, 11):
time.sleep(1)
msg = f"{i}"
result = client.publish(pu_topic[0], msg)
# result: [0, 1]
status = result[0]
if status == 0:
print(f"Send `{msg}` to topic `{pu_topic[0]}`")
else:
print(f"Failed to send message to topic {pu_topic[0]}")
if __name__ == '__main__':
client = connect_mqtt()
client.username_pw_set('admin','public')
client.on_message = on_message # 重寫回調(diào)函數(shù),可以在方法體里,根據(jù)需求改收到信息后干什么
# 多線程,這里啟動一個發(fā)布任務的線程,模擬有一個發(fā)布消息的客戶端
thread1 = Thread(target=publish, args=(client,))
# --*如要要實現(xiàn)流水線式的收發(fā),則可以將線程內(nèi)方法改為任務隊列處理,用一個全局變量管理任務執(zhí)行,執(zhí)行后再publish
thread1.start()
client.loop_forever() # 這個要加,監(jiān)聽(on_message)與loop_forever配套關鍵配置說明
訂閱所有傳感器子主題
client.subscribe("sensors/#", qos=1) ?WebSocket協(xié)議支持
- 必須設置
transport="websockets",否則默認使用TCP連接。 - 端口需與Broker配置匹配(例如EMQX默認WebSocket端口為8083)。
QoS與消息保留
qos=1:確保消息至少送達一次。retain=True:Broker保留最后一條消息,新訂閱者立即收到。
異常處理
- 使用
try-except捕獲網(wǎng)絡中斷或Broker不可用問題。 loop_start()適用于需要異步處理的場景(如GUI應用)。
4. 關鍵功能擴展
異步通信,使用多線程實現(xiàn)非阻塞操作:
from threading import Thread
def start_async(client):
Thread(target=client.loop_start).start() 服務質(zhì)量(QoS)設置 支持至多一次(0)、至少一次(1)、恰好一次(2)三種級別:
client.publish(topic, payload, qos=1) # 設置QoS為1
5. 注意事項
- 連接安全性:若需SSL加密,可使用
client.tls_set()方法。 - 主題設計:遵循分層結構(如
sensor/room1/temp),支持通配符+(單層)和#(多層)。 - 異常處理:添加
on_disconnect回調(diào)函數(shù)實現(xiàn)斷線重連邏輯。
完整示例流程
- 啟動EMQX Broker服務。
- 運行訂閱者代碼監(jiān)聽主題
home/sensor/temp。 - 運行發(fā)布者代碼發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。
- 在EMQX管理界面驗證消息收發(fā)狀態(tài)
到此這篇關于Python實現(xiàn)MQTT通信的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關Python MQTT通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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