如何在Spring Boot中使用MQTT

更新時間：2021年04月22日 14:23:54 作者：Houtaroy

這篇文章主要介紹了如何在Spring Boot中使用MQTT，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用Spring Boot，感興趣的朋友可以了解下

為什么選擇MQTT

MQTT的定義相信很多人都能講的頭頭是道,本文章也不討論什么高大上的東西,旨在用最簡單直觀的方式讓每一位剛接觸的同行們可以最快的應(yīng)用起來

先從使用MQTT需要什么開始分析:

消息服務(wù)器
不同應(yīng)用/設(shè)備之間的頻繁交互
可能涉及一對多的消息傳遞

根據(jù)上面列舉的這三點(diǎn),我們大概可以了解到, MQTT最適合的場景是消息做為系統(tǒng)的重要組成部分,且參與著系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)邏輯的情形

MQTT, 啟動!

既然決定使用它,我們首先要研究的是如何讓MQTT正常工作,畢竟它不是簡單的在maven里加入個依賴就完事的

我們總共需要干如下兩件事:

下載EMQX消息服務(wù)器, 作為broker
在maven中引入依賴

<dependency>  
    <groupId>org.springframework.integration</groupId>  
    <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>  
    <version>5.3.2.RELEASE</version>  
</dependency>

完成上面兩步后, 啟動EMQX服務(wù)器, 正式進(jìn)入我們的MQTT旅途

使用方式

在Spring Boot中使用MQTT的代碼, 筆者總結(jié)了如下兩種方式:

使用spring-integration的消息通道概念
使用傳統(tǒng)的Client客戶端概念

第一種會產(chǎn)生一定程度的心智負(fù)擔(dān),但在筆者成功搭配(抄襲+造輪子)自動注冊后, 比后者要方便許多

在介紹具體代碼之前, 我們先簡單整理下使用中最常見的概念:

主題: MQTT消息的主要傳播途徑, 我們向主題發(fā)布消息, 訂閱主題, 從主題中讀取消息并進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理, 主題是消息的通道
生產(chǎn)者: MQTT消息的發(fā)送者, 他們向主題發(fā)送消息
消費(fèi)者: MQTT消息的接收者, 他們訂閱自己需要的主題, 并從中獲取消息
broker: 消息轉(zhuǎn)發(fā)器, 消息是通過它來承載的, EMQX就是我們的broker, 在使用中我們不用關(guān)心它的具體實現(xiàn)

其實, MQTT的使用流程就是: 生產(chǎn)者給主題發(fā)消息->broker進(jìn)行消息的傳遞->訂閱該主題的消費(fèi)者拿到消息并進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯

Client模式

本模式和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫鏈接,Redis鏈接基本一致,有開發(fā)經(jīng)驗的小伙伴們可以很輕松的駕馭,我們需要考慮的就是如果創(chuàng)建對應(yīng)的工廠,是單例模式,還是原型,亦或是造個池子呢?

我們使用單例模式來進(jìn)行本次的介紹

創(chuàng)建工廠類

首先, 我們創(chuàng)造一個工廠(就不承認(rèn)設(shè)計模式中毒)

public class MqttFactory {  

    private static MqttProperties configuration;  
    
    private static MqttClient client;  
 
    /**
    *   獲取客戶端實例
    *   單例模式, 存在則返回, 不存在則初始化
    */
    public static MqttClient getInstance() {    
        if (client == null) {      
            init();    
        }    
        return client;  
    }  
    
    /**
    *   初始化客戶端
    */
    public static void init() {    
        try {      
            client = new MqttClient(configuration.getAddress(), "client-" + System.currentTimeMillis());      
            // MQTT配置對象
            MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();      
            // 設(shè)置自動重連, 其它具體參數(shù)可以查看MqttConnectOptions
            options.setAutomaticReconnect(true);      
            if (!client.isConnected()) {        
            client.connect(options);      
            }    
        } catch (MqttException e) {      
            LOGGER.error(String.format("MQTT: 連接消息服務(wù)器[%s]失敗", configuration.getAddress()));    
        }  
    }
    
}

關(guān)于MQTT的具體配置可以查看MqttConnectOptions, 在這里就不做說明了

多嘴一句, 文檔永遠(yuǎn)比某些博客給力!!!

創(chuàng)建工具類

接下來, 我們創(chuàng)建MqttUtil, 用于消息的發(fā)送以及主題的訂閱

public class MqttUtil {  

    /**
    *   發(fā)送消息
    *   @param topic 主題
    *   @param data 消息內(nèi)容
    */
    public static void send(String topic, Object data) {    
        // 獲取客戶端實例
        MqttClient client = MqttFactory.getInstance();    
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();    
        try {
            // 轉(zhuǎn)換消息為json字符串
            String json = mapper.writeValueAsString(data);      
            client.publish(topic, new MqttMessage(json.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));    
        } catch (JsonProcessingException e) {      
            LOGGER.error(String.format("MQTT: 主題[%s]發(fā)送消息轉(zhuǎn)換json失敗", topic));    
        } catch (MqttException e) {      
            LOGGER.error(String.format("MQTT: 主題[%s]發(fā)送消息失敗", topic));    
        }  
    }
    
    /** 
    * 訂閱主題 
    * @param topic 主題 
    * @param listener 消息監(jiān)聽處理器 
    */
    public static void subscribe(String topic, IMqttMessageListener listener) {  
        MqttClient client = MqttFactory.getInstance();  
        try {    
            client.subscribe(topic, listener);  
        } catch (MqttException e) {    
            LOGGER.error(String.format("MQTT: 訂閱主題[%s]失敗", topic));  
        }
    }
    
}

相信小伙伴們注意到了IMqttMessageListener這個東西, 我們只需要創(chuàng)建一個監(jiān)聽類, 實現(xiàn)IMqttMessageListener接口, 就可以處理消息啦, 代碼如下:

public class MessageListener implements IMqttMessageListener {  

    /** 
    * 處理消息
    * @param topic 主題 
    * @param mqttMessage 消息 
    */
    @Override  
    public void messageArrived(String topic, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {   
        LOGGER.info(String.format("MQTT: 訂閱主題[%s]發(fā)來消息[%s]", topic, new String(mqttMessage.getPayload())));  
    }
    
    public static void main(String[] args) {  
        //訂閱主題test01, 使用MessageListener來處理它的消息
        MqttUtil.subscribe("test01", new MessageListener());
    }

}

無論是發(fā)送還是訂閱,是不是都很好理解?

舒服的事情結(jié)束后, 帶來的是無盡的折磨和空虛, 來吧, 讓我們挑戰(zhàn)下心智負(fù)擔(dān)大的第二種模式!