EMQ的使用和介绍

首先先了解一下底层的协议:

1. 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。

由于物联网的环境是非常特别的，所以MQTT遵循以下设计原则：

（1）精简，不添加可有可无的功能；
（2）发布/订阅（Pub/Sub）模式，方便消息在传感器之间传递，解耦Client/Server模式，带来的好处在于不必预先知道对方的存在（ip/port），不必同时运行；
（3）允许用户动态创建主题（不需要预先创建主题），零运维成本；
（4）把传输量降到最低以提高传输效率；
（5）把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内；
（6）支持连续的会话保持和控制（心跳）；
（7）理解客户端计算能力可能很低；
（8）提供服务质量（ quality of service level：QoS）管理
（9）不强求传输数据的类型与格式，保持灵活性（指的是应用层业务数据）

2. MQTT协议实现方式:

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。

3. Qos: 消息服务质量（Quality of Service）

MQTT 设计了 3 个 QoS 等级。

理解: Qos: 规定自己想要发出,或者接收到的消息的规则

QoS 0：消息最多传递一次，如果当时客户端不可用，则会丢失该消息。

“至多一次”，消息发布完全依赖底层TCP/IP网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通APP的推送，倘若你的智能设备在消息推送时未联网，推送过去没收到，再次联网也就收不到了。

QoS 1：消息传递至少 1 次。

“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生

QoS 2：消息仅传送一次。

“只有一次”，确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的 APP的推送，确保用户收到且只会收到一次

MQTT 发布与订阅操作中的 QoS 代表了不同的含义:
发布时的 QoS 表示消息发送到服务端时使用的 QoS
订阅时的 QoS 表示服务端向自己转发消息时可以使用的最大 QoS。

基本都是用QoS2

MQTT 发布与订阅操作中的 QoS 代表了不同的含义，发布时的 QoS 表示消息发送到服务端时使用的 QoS，订阅时的 QoS 表示服务端向自己转发消息时可以使用的最大 QoS。

当客户端 A 的发布 QoS 大于客户端 B 的订阅 QoS 时，服务端向客户端 B 转发消息时使用的 QoS 为客户端 B 的订阅 QoS。
当客户端 A 的发布 QoS 小于客户端 B 的订阅 QoS 时，服务端向客户端 B 转发消息时使用的 QoS 为客户端 A 的发布 QoS。

总结: 也就是说QoS这个东西的设置是对消息的接收来做保证的,即如果是
QoS 1 我只负责发一次,收得到收不到我不管. 当网络状态不稳定的时候就会出现丢失现象
QoS 2 是能够保证至少收到一次,但是存在重复消费的问题. 
QoS 3 保证只有一条信息到达  

* 如果发布和订阅的客户端服务质量等级不相同时,谁的低按谁的为准

4. Topic通配符匹配规则

层级分隔符 /

/ 用来分割主题树的每一层，并给主题空间提供分等级的结构。当两个通配符在一个主题中出现的时候，主题层次分隔符的使用是很重要的。

示例：
love/you/with/all/my/heart

多层通配符 #

多层通配符有可以表示大于等于0的层次。因此，love/#也可匹配到单独的love，此时#代表0 层。

多层通配符一定要是主题树的最后一个字符。比如说，love/#是有效的，但是love/#/with是无效的。

单层通配符 +

只匹配主题的一层

1. love/you/+ :匹配love/you/with和love/you/and，但是不匹配
love/you/with/all/my/heart。
2. 单层通配符只匹配1层，love/+不匹配love。
3. 单层通配符可以被用于主题树的任意层级，连带多层通配符。它必须被用在主题层级分隔符/的右边，除非它是指定自己。因此，+和love/+都是有效的，但是love+无效。单层通配符可以用在主题树的末端，也可以用在中间。比如说，love/+和love/+/with都是有效。

通配符注意事项:

1.主题层次分隔符被用来在主题中引入层次。多层的通配符和单层通配符可以被使用，但他们不能被使用来做发布者的消息。
2.Topic命名尽量见名知意，符合规范，主题名字是大小写敏感的。比如说，love和LOVE是两个不同的主题。
3.以/开头会产生一个不同的主题。比如说，/love与love不同。/love匹配"+/+"和/+,但不匹配+
4.不要在任何主题中包含null（Unicode \x0000）字符。
5.在主题树中，长度被限制于64k内但是在这以内没有限制层级的数目 。
6.可以有任意数目的根节点；也就是说，可以有任意数目的主题树。

1.EMQ X

EMQ X 是开源社区中最流行的 MQTT 消息服务器。

Windows安装emqx_windows emqx安装_罗小爬EX的博客-CSDN博客

优点:

单机能支持百万的 MQTT 连接；集群能支持千万级别的 MQTT 连接；

支持丰富的物联网协议，包括 MQTT、MQTT-SN、CoAP、 LwM2M、LoRaWAN 和 WebSocket 等；

2. Dashboard(可视化界面)

EMQ X 提供了 Dashboard 以方便用户管理设备与监控相关指标。通过 Dashboard可以查看服务器基本信息、负载情况和统计数据，可以查看某个客户端的连接状态等信息甚至断开其连接，也可以动态加载和卸载指定插件。除此之外，EMQ X Dashboard 还提供了规则引擎的可视化操作界面，同时集成了一个简易的 MQTT 客户端工具供用户测试使用。

3. MQTTX

模拟客户端

MQTTX：跨平台 MQTT 5.0 桌面客户端工具

MQTT X 是 EMQ 开源的一款优雅的跨平台 MQTT 5.0 桌面客户端，它支持 macOS, Linux, Windows。 MQTT X 的 UI 采用了聊天界面形式，简化了页面操作逻辑，用户可以快速创建连接，允许保存多个客户端，方便用户快速测试 MQTT/MQTTS 连接，及 MQTT 消息的订阅和发布。

发送消息

这里一定要记住是在哪方加前缀

1. 消息延迟发布

此功能由 emqx_mod_delayed 模块提供，需要开启模块后才能使用此功能。

$delayed/{DelayInteval}/{TopicName} 单位: S

当客户端使用特殊主题前缀 $delayed/{DelayInteval} 发布消息到 EMQ X 时，将触发延迟发布功能

示例:

$delayed/15/x/y : 15 秒后将 MQTT 消息发布到主题 x/y 。

$delayed/60/a/b : 1 分钟后将 MQTT 消息发布到 a/b

示例: 在MQTT X上演示

现在在MQTTX上模拟四个客户端: 洗衣机,空调,电视机,手机

现在让洗衣机,空调,电视机订阅phoneMessage这个主题, 消息服务质量设置为2,以后都设置为2

各个实例订阅的主题和发送的主题如下:

洗衣机客户端订阅主题: phoneMessage
空调客户端订阅主题:   phoneMessage
电视机客户端订阅主题: phoneMessage

手机发送的主题: $delayed/2/phoneMessage       // 2 秒后发送到订阅phoneMessage的客户端

在手机客户端上发送消息： 注意此时特殊主题的前缀在发布者上

两秒后,其他订阅这个主题的客户端都收到了消息.

2. 共享订阅

注意注意注意: 🚩

共享订阅的主题格式是针对订阅端来指定的，例如： $share/group1/cookie ；而消息的发布方是向主题： cookie 发布消息。这样在订阅方才能达到负载均衡的效果。

共享订阅是在多个订阅者之间实现负载均衡的订阅方式：

EMQ X 支持两种格式的共享订阅前缀:

	示例	前缀	真实主题名
方式一(不带群组的共享订阅)	$queue/name/cookie	$queue/	name/cookie
方式二(带群组的共享订阅)	$share/group1/cookie	$share/group1/	cookie

应用场景:

1. 对于方式一不带群组的共享订阅:

在我们取钱完成时,我们要求需要向当前用户的手机发送一条短信, 为了提高服务的容错性,我们准备了多台发短信的服务, 但是我们要求只发送一条短信,此时我们就可以使用方式一, 使只有一台机器收到发送短信的消息如下, 只会有一台机器收到

在这里插入图片描述

各个实例订阅的主题和发送的主题如下:

消息服务实例1订阅的主题:  $queue/cookie
消息服务实例2订阅的主题:  $queue/cookie
消息服务实例3订阅的主题:  $queue/cookie

发布者发布的主题:               cookie

2. 对于方式二带群组的共享订阅:

$share/group1/cookie

带分组的使用的特殊前缀是: $share/{group}/{TopicName}

使用场景如下:

在方式一的上面做一点点更改, 就是在发布者消息发送成功后, 不仅仅需要有一台消息服务实例去发送消息, 也需要有一台邮件服务实例去发送邮件. 所以这里就可以进行分组

message 组 : 消息服务实例1 消息服务实例2 消息服务实例2

email组: 邮件服务实例1 邮件服务实例2

在这里插入图片描述

各个实例订阅的主题和发送的主题如下:

(message组)
    消息服务实例1   $share/message/cookie
    消息服务实例2   $share/message/cookie
    消息服务实例2   $share/message/cookie

(email组)
    邮件服务实例1   $share/email/cookie
    邮件服务实例2   $share/email/cookie

    发布者实例       cookie

此时就可以保证两个组中都会有一个实例服务收到消息.

3. 负载均衡策略修改默认 `随机`

在EMQ X 服务的 etc/emqx.conf中修改

broker.shared_subscription_strategy = random

负载均衡策略	描述
random	在所有订阅中随机选择
round_robin	按照订阅顺序轮询
sticky	一直发往上次选取的订阅者
hash	按照发布者ClientID的哈希值

后面还有代理订阅,保留消息,认证,ACL,这里暂时还没有用到所以就不在记录, 用到的话再补充

具体的实现马上补充