go语言实现mqtt协议的实践
一、什么是mqtt
mqtt(message queuing telemetry transport,消息队列遥测传输协议),是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的“轻量级”通讯协议,该协议构建于tcp/ip协议上,由ibm在1999年发布。
mqtt最大优点在于,可以以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用
mqtt是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。mqtt协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(m2m)通信和物联网(iot)。其在,通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用
mqtt还有一个特点就是客户端之间不用相互通信, mqtt通信更像是邮箱服务,发布者发布消息到服务器,接收者只要订阅了其服务在线后即可收到
实现mqtt协议需要客户端和服务器端通讯完成,在通讯过程中,mqtt协议中有三种身份:发布者(publish)、代理(broker)(服务器)、订阅者(subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。
mqtt传输的消息分为:主题(topic)和负载(payload)两部分:
(1)topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);
(2)payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。
topic就是消息名,payload就是消息体
mqtt会构建底层网络传输:它将建立客户端到服务器的连接,提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。
当应用数据通过mqtt网络发送时,mqtt会把与之相关的**服务质量(qos)和主题名(topic)**相关连。
二、go语言mqtt服务器broker的搭建
服务端用erlang编写的一个开源项目:emqqtd
# 下载安装包 wget https://github.com/emqx/emqx/releases/download/v4.0.4/emqx-ubuntu18.04-v4.0.4.zip cd mqttd/emqx . ├── bin ├── data ├── erts-10.5.2 ├── etc ├── lib ├── log └── releases # 开启服务 ./bin/emqx start # 查看状态 ./bin/emqx_ctl status # 停止服务 ./bin/emqx stop
找到自己的ip,访问http://[你的ip]:18083/#/clients
- 用户名:admin
- 密码:public
即可进入服务器的控制台
三、go客户端访问简单api
客户端用golang客户端的库:“github.com/eclipse/paho.mqtt.golang”
# 下载依赖包 go get -u github.com/eclipse/paho.mqtt.golang
实例如下:
编写了两个函数一个发布一个订阅,传入参数即可服务
修改emqserveraddress
为你服务器的ip
package main // 与后端mqtt服务交互 import ( "fmt" mqtt "github.com/eclipse/paho.mqtt.golang" "log" "os" "strconv" "time" ) const emqserveraddress = "你的ip" // 创建全局mqtt publish消息处理 handler var messagepubhandler mqtt.messagehandler = func(client mqtt.client, msg mqtt.message) { fmt.println("push message:") fmt.printf("topic: %s\n", msg.topic()) fmt.printf("msg: %s\n", msg.payload()) } // 创建全局mqtt sub消息处理 handler var messagesubhandler mqtt.messagehandler = func(client mqtt.client, msg mqtt.message) { fmt.println("收到订阅消息:") fmt.printf("sub client topic : %s \n", msg.topic()) fmt.printf("sub client msg : %s \n", msg.payload()) } // 连接的回掉函数 var connecthandler mqtt.onconnecthandler =func(client mqtt.client) { fmt.println("新的连接!" + " connected") } // 丢失连接的回掉函数 var connectlosthandler mqtt.connectionlosthandler = func(client mqtt.client, err error) { fmt.printf("connect loss: %v\n", err) } func init() { // 配置错误提示 mqtt.debug = log.new(os.stdout, " [mqttdebug]", 0) mqtt.error = log.new(os.stdout, " [mqtterror]", 0) } /** * @description: 发布订阅 * @param clientid * @param addr * @param topic * @param payload */ func push(topic string, qos byte, retain bool, payload string) { // opts clientoptions 用于设置 broker,端口,客户端 id ,用户名密码等选项 opts := mqtt.newclientoptions().addbroker("tcp://" + emqserveraddress + ":1883").setclientid("test_push") opts.setkeepalive(60 * time.second) // message callback handler,在没有任何订阅时,发布端调用此函数 opts.setdefaultpublishhandler(messagepubhandler) opts.setpingtimeout(1 * time.second) opts.onconnect = connecthandler opts.onconnectionlost = connectlosthandler client := mqtt.newclient(opts) if token := client.connect(); token.wait() && token.error() != nil { panic(token.error()) } //发布消息 // qos是服务质量: ==1: 一次, >=1: 至少一次, <=1:最多一次 // retained: 表示mqtt服务器要保留这次推送的信息,如果有新的订阅者出现,就会把这消息推送给它(持久化推送) token := client.publish(topic, qos, retain, payload) token.wait() fmt.println("push data : "+topic, "data size is "+strconv.itoa(len(payload))) fmt.println("disconnect with broker") client.disconnect(250) } /** * @description: 订阅与取消订阅 * @param clientid * @param addr * @param topic * @param issub */ func subscription(topic string, qos byte, issub bool, handlefun func([]byte)) { opts := mqtt.newclientoptions().addbroker("tcp://" + emqserveraddress + ":1883").setclientid("sub_test") opts.setkeepalive(60 * time.second) opts.setpingtimeout(1 * time.second) opts.onconnect = func(client mqtt.client) { fmt.println("new subscription! connected" + " => " + topic) } opts.onconnectionlost = connectlosthandler client := mqtt.newclient(opts) if token := client.connect(); token.wait() && token.error() != nil { panic(token.error()) } if issub { // 订阅消息 if token := client.subscribe(topic, qos, func(client mqtt.client, msg mqtt.message) { fmt.printf("receive subscribe message :") fmt.printf("sub client topic : %s, data size is %d \n", msg.topic(), len(msg.payload())) if len(msg.payload()) > 0 { handlefun(msg.payload()) } }); token.wait() && token.error() != nil { fmt.println(token.error()) os.exit(1) } } else { // 取消订阅 if token := client.unsubscribe(topic); token.wait() && token.error() != nil { fmt.println(token.error()) os.exit(1) } } }
学习资料:
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