springboot整合mqtt实现消息订阅和推送

news2024/11/15 17:42:55

前言

mica-mqtt-client-spring-boot-starter是一个基于Spring Boot的MQTT客户端启动器，它集成了mica-mqtt客户端，提供了在Spring Boot应用程序中使用MQTT协议进行消息通信的能力。以下是关于mica-mqtt-client-spring-boot-starter的简介：

特点：

  • 简单易用：通过Spring Boot的自动配置，可以轻松地集成到Spring应用程序中，并使用Spring的注解或Java配置进行MQTT客户端的配置。

  • 低延迟：支持MQTT协议，能够实现实时消息通信，具有较低的延迟。

  • 高性能：基于mica-mqtt客户端，具有高效的消息处理和网络通信能力，能够处理大量的并发连接和消息。

  • 集群支持：支持基于Redis的发布/订阅模式的集群，可以实现多个节点之间的消息同步和负载均衡。

  • 使用场景：适用于需要使用MQTT协议进行消息通信的物联网、实时应用、移动应用等领域。可以在云端或边缘端使用，实现设备与设备之间、设备与服务器之间的消息通信。

  • 集成方式：通过在Spring Boot项目中添加相关依赖，并配置MQTT客户端的相关参数，即可快速集成mica-mqtt-client-spring-boot-starter。具体的使用方法可以参考官方文档和示例代码。

  • 注意事项：在使用过程中需要注意确保网络连接的稳定性和安全性，并根据实际需求进行适当的配置和优化。同时，也需要关注数据安全和隐私保护等方面的问题。

总之，mica-mqtt-client-spring-boot-starter是一个方便、高效、可靠的MQTT客户端启动器，适用于需要使用MQTT协议进行消息通信的Spring Boot应用程序。

功能

  • 支持 MQTT v3.1、v3.1.1 以及 v5.0 协议。

  • 支持 websocket mqtt 子协议（支持 mqtt.js）。

  • 支持 http rest api，http api 文档详见[1]。

  • 支持 MQTT client 客户端。

  • 支持 MQTT server 服务端。

  • 支持 MQTT client、server 共享订阅支持（捐助VIP版采用 topic 树存储，跟 topic 数无关，百万 topic 性能依旧）。

  • 支持 MQTT 遗嘱消息。

  • 支持 MQTT 保留消息。

  • 支持自定义消息（mq）处理转发实现集群。

  • MQTT 客户端 阿里云 mqtt 连接 demo。

  • 支持 GraalVM 编译成本机可执行程序。

  • 支持 Spring boot 项目快速接入（mica-mqtt-spring-boot-starter）。

  • mica-mqtt-spring-boot-starter 支持对接 Prometheus + Grafana。

  • 基于 redis pub/sub 实现集群，详见 mica-mqtt-broker 模块[2]

教程

添加依赖

在springboot项目中添加maven依赖：

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/net.dreamlu/mica-mqtt-client-spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>net.dreamlu</groupId>
            <artifactId>mica-mqtt-client-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.2.8</version>
        </dependency>

配置参数

在spring配置文件中配置mqtt相关参数，配置如下：

mqtt:
  server:    
    enabled: false              # 是否开启服务端，默认：false
  client:
    enabled: true               # 是否开启客户端，默认：false
    ip: 172.16.10.203   # 连接的服务端 ip ，默认：127.0.0.1
    port: 1883                  # 端口：默认：1883
    name: Mica2-Mqtt2-Client      # 名称，默认：Mica-Mqtt-Client
    clientId: coalface_safety_3d            # 客户端Id（非常重要，一般为设备 sn，不可重复）
    user-name: admin           # 认证的用户名 你的用户名
    password: 3@!cHy@j       # 认证的密码
    timeout: 5                  # 连接超时时间，单位：秒，默认：5秒
    reconnect: true             # 是否重连，默认：true
    re-interval: 5000           # 重连时间，默认 5000 毫秒
    version: MQTT_3_1           # mqtt 协议版本，默认：3.1.1
    read-buffer-size: 8092      # 接收数据的 buffer size，默认：8092
    max-bytes-in-message: 8092  # 消息解析最大 bytes 长度，默认：8092
    buffer-allocator: heap      # 堆内存和堆外内存，默认：堆内存
    keep-alive-secs: 60         # keep-alive 心跳维持时间，单位：秒
    clean-session: false         # mqtt clean session，默认：true
    will-message:                # 消息遗嘱
      qos: at_least_once
    ssl:
    enabled: false            # 是否开启 ssl 认证，2.1.0 开始支持双向认证
    keystore-path:            # 可选参数：ssl 双向认证 keystore 目录，支持 classpath:/ 路径。
    keystore-pass:            # 可选参数：ssl 双向认证 keystore 密码
    truststore-path:          # 可选参数：ssl 双向认证 truststore 目录，支持 classpath:/ 路径。
    truststore-pass:          # 可选参数：ssl 双向认证 truststore 密码
  • 注意：ssl 存在三种情况
服务端开启ssl客户端
ClientAuth 为 NONE（不需要客户端验证）仅仅需要开启 ssl 即可不用配置证书
ClientAuth 为 OPTIONAL（与客户端协商）需开启 ssl 并且配置 truststore 证书
ClientAuth 为 REQUIRE (必须的客户端验证)需开启 ssl 并且配置 truststore、 keystore证书

创建订阅

创建一个mqtt订阅消息监听类，例如SimulationSubscriber，代码如下：


import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import net.dreamlu.iot.mqtt.spring.client.MqttClientSubscribe;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Header;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Payload;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.tio.utils.buffer.ByteBufferUtil;

/**
 * @author tarzan
 */
@Component
@Slf4j
public class SimulationSubscriber {

    @MqttClientSubscribe("tuoyuan/publish/zj/#")
    public void zjOne(String topic, byte[] payload){
        String[] strs=topic.split("/");
        String ID=strs[strs.length-1];
        log.info("topic:{} payload:{} ID:{}", topic, new String(payload, StandardCharsets.UTF_8),ID);
    }
    
	 @MqttClientSubscribe("/sys/${deviceName}/thing/sub/register")
	  public void thingSubRegister(String topic, byte[] payload) {
	    // 1.3.8 开始支持，@MqttClientSubscribe 注解支持 ${} 变量替换，会默认替换成 +
	    // 注意：mica-mqtt 会先从 Spring boot 配置中替换参数 ${}，如果存在配置会优先被替换。
	    logger.info("topic:{} payload:{}", topic, new String(payload, StandardCharsets.UTF_8));
	  }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/cmj")
    public void cmj(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/zj")
    public void zj(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/gbj")
    public void gbj(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/ltl")
    public void ltl(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/ntl")
    public void ntl(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }

    @MqttClientSubscribe("/tianma/publish/ccl")
    public void ccl(@Header("topic") String topic,@Payload byte[] payload) {
        System.out.println("*****************gc**************************************"+topic);
        JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(ByteBufferUtil.toString(payload));
        //业务的处理
        System.out.println("*****************test**************************************"+jsonObject);
    }



}

  • @Header(“topic”) 和@Payload 注解可以省略

  • tuoyuan/publish/zj/# 中的# 是通配符

    • 在MQTT协议中，#是一个通配符，代表匹配该主题的所有子主题。例如，如果你订阅了主题sports/baseball/#，那么你将接收到所有以sports/baseball/开头的主题的消息。

    • 请注意，通配符#只能用于多层的主题名称中，并且只能用于最后一个级别。例如，sports/baseball/#是有效的，但#sports/baseball或sports/#/baseball都是无效的。

    • 除了#之外，MQTT协议还支持一个单层通配符+，它代表只匹配该级别的主题。例如，如果你订阅了主题sports/baseball/+，那么你将只接收到以sports/baseball/开头，且后面跟着至少一个字符的主题的消息。

    • 请注意，使用通配符时需要谨慎，因为它们可能会匹配到意外的主题。确保你的订阅主题明确，并且只匹配你感兴趣的主题。

  • /sys/${deviceName}/thing/sub/register

    • 1.3.8 开始支持，@MqttClientSubscribe 注解支持 ${} 变量替换，会默认替换成 +
    • 注意：mica-mqtt 会先从 Spring boot 配置中替换参数 ${}，如果存在配置会优先被替换。

创建发布

创建一个mqtt消息发布接口类，例如 MqttTestController，代码如下：


import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import net.dreamlu.iot.mqtt.spring.client.MqttClientTemplate;
import org.springblade.core.secure.annotation.NoToken;
import org.springblade.core.tool.api.R;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

/**
 * @author tarzan
 */
@RestController
@Api(tags = "mqtt测试")
@NoToken
@RequestMapping("/mqtt")
@AllArgsConstructor
@Slf4j
public class MqttTestController {

    private final MqttClientTemplate mqttClientTemplate;

    @ApiOperation(value = "消息发送")
    @PostMapping("/publish")
    private R<Boolean> publish(String topic, String msg) {
        return R.status(mqttClientTemplate.publish(topic, msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
    }


}

接口测试

接口调用
在这里插入图片描述
控制台输出
在这里插入图片描述

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