这篇文章主要介绍了SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布的相关知识,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
Java技术迷

SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布
背景 java框架SpringBoot通过mQTT通信 控制物联网设备

还是直接上代码

第一步依赖：

<!--mqtt相关依赖-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.integration</groupId>
      <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
      <version>5.5.14</version>
  </dependency>

第二步配置文件

#mqtt
mqtt:
  mqttUrl: tcp://127.0.0.1
  mqttPort: 1883
  mqttUsername: admin
  mqttPassword: public
  mqttClientId: aaa
# MQTT回调类型 按一个MQTT服务区分
# 如果MQTT服务端换了 回调处理的是新的业务需求  就把这个换了
#  然后在MQTT配置文件中扩展新的回调类
mqttTypeCallback: breakerCallback

第三步 config类

package com.xxx.iotjava.mqtt.config;
import com.xxx.iotjava.mqtt.callback.BreakerCallback;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.util.StringUtils;
/**
 * User:Json
 * Date: 2024/6/17
 **/
@Configuration
@Slf4j
public class MqttConfig {
    @Value("${mqtt.mqttUsername}")
    private String mqttUsername;
    @Value("${mqtt.mqttPassword}")
    private String mqttPassword;
    @Value("${mqtt.mqttUrl}")
    private String mqttUrl;
    @Value("${mqtt.mqttPort}")
    private Integer mqttPort;
    @Value("${mqtt.mqttClientId}")
    private String mqttClientId;
    @Value("${mqttTypeCallback}")
    private String mqttTypeCallback;
    private static String breakerCallback = "breakerCallback";
    /**
     * 客户端对象
     */
    private MqttClient client;
    /**
     * 客户端连接服务端
     * 目前只支持一个 MQTT服务端 如果后续一个项目有多个MQTT服务端那就设计成工厂模式
     */
    public boolean connect() {
        if (isMqtt()){
            return false;
        }
        try {
            //new MemoryPersistence() 使用内存持久化
            // 优点：不会在文件系统中创建任何文件（如 .lck 文件），适合对会话持久性没有要求的场景。
            // 缺点:  客户端断开连接或重启后，会话数据会丢失，无法保留订阅信息和未发送的消息
           // String persistenceDirectory = "/path/to/your/mqtt/persistence";
            //new MqttDefaultFilePersistence(persistenceDirectory) 使用文件持久化
             //如果persistenceDirectory 不写 他默认创建 根目录 linux要给权限
            // 优点: 客户端断开连接或重启后，能够保留订阅信息和未发送的消息。这对于需要保持会话状态的应用非常重要
            // 缺点 会在指定的目录中创建文件（如 .lck 文件），需要确保指定的目录是有效的，并且应用有权限访问该目录
            //创建MQTT客户端对象
            client = new MqttClient(mqttUrl + ":" + mqttPort, mqttClientId,new MemoryPersistence());
            //连接设置
            MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
            //是否清空session，设置false表示服务器会保留客户端的连接记录（订阅主题，qos）,客户端重连之后能获取到服务器在客户端断开连接期间推送的消息
            //设置为true表示每次连接服务器都是以新的身份
            //如果他为true 会出现一个问题 
            //当网络断开后，客户端会进行重连，但是重连之前订阅的主题就失效了，不再接受之前订阅主题的消息。
             //因为配置里将cleanSession 设为 true ，当客户端掉线时 ，
            //服务器端会清除 客户端 session 。 重连后 客户端会有一个新的session。 
            // 所以如果大家把他为true 重新连接mqtt后，要注意需要手动再订阅一下主题
            // 推荐文档：https://www.cnblogs.com/A-yes/p/9894144.html
            options.setCleanSession(true);
            //设置连接用户名
            options.setUserName(mqttUsername);
            //设置连接密码
            options.setPassword(mqttPassword.toCharArray());
            options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连
            //设置超时时间，单位为秒  如果在指定的时间内未能建立连接，客户端会放弃连接尝试并抛出异常。
            options.setConnectionTimeout(100);
            //设置心跳时间 单位为秒，表示服务器每隔 1.5*20秒的时间向客户端发送心跳判断客户端是否在线
            options.setKeepAliveInterval(20);
            //设置遗嘱消息的话题，若客户端和服务器之间的连接意外断开，服务器将发布客户端的遗嘱信息
            //  options.setWill("willTopic",(mqttClientId + ":与服务器断开连接").getBytes(),0,false);
            if (StringUtils.isEmpty(mqttTypeCallback)) {
                log.error("MQTT回调类型为空，请去java_config配置文件配置！");
            }
            //设置回调
            if (breakerCallback.equals(mqttTypeCallback)) {
                //断路器回调
                client.setCallback(new BreakerCallback());
            }
            client.connect(options);
            return true;
        } catch (MqttException e) {
            log.error("MQTT启动报错：" + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    /**
     * qos
     * 0  最多一次传递【适用于对消息丢失不敏感的场景，如传感器数据频繁发送，可以接受偶尔的数据丢失】
     * 1 至少一次传递  【消息至少传递一次，但可能会重复（即重复消息）】
     * 2 仅一次传递 【消息确保仅传递一次，既不会丢失也不会重复。】
     * retained
     * 保留消息：如果 retained 参数设置为 true，消息会被代理保留。代理将记住这个消息，并在新客户端订阅该主题时立即发送这个消息。
     * 非保留消息：如果 retained 参数设置为 false，消息不会被保留，只会发送给当前在线并订阅该主题的客户端。
     * topic    主题
     * message  内容
     */
    public void publish(int qos, boolean retained, String topic, String message) {
        log.info("topic为:【"+topic+"】,qos为：【"+qos+"】 mqtt 发布数据为："+message);
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        mqttMessage.setQos(qos);
        mqttMessage.setRetained(retained); //代理将记住这个消息，并在新客户端订阅该主题时立即发送这个消息。
        mqttMessage.setPayload(message.getBytes());
        //主题的目的地，用于发布信息
        MqttTopic mqttTopic = client.getTopic(topic);
        MqttDeliveryToken token;
        try {
            //将指定消息发布到主题，但不等待消息传递完成，返回的token可用于跟踪消息的传递状态
            token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
            //token.waitForCompletion(); // 等待完成 会堵塞
        } catch (MqttException e) {
            log.warn("ClientId【" + mqttClientId + "】发布失败！主题【" + topic + "】，发布数据为：" + message);
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 断开连接
     */
    public void disConnect() {
        try {
            client.disconnect();
        } catch (MqttException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /***
     *  手动连接
     *  可用于断线后 手动重连
     * ***/
    public boolean againConnect() {
        try {
            if (client != null && !client.isConnected()) {
                client.connect();
            }
            return true;
        } catch (MqttException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    //验证是否启动mqtt连接
    private boolean isMqtt(){
        if (StringUtils.isEmpty(mqttUrl) || StringUtils.isEmpty(mqttPort)
                || StringUtils.isEmpty(mqttUsername) || StringUtils.isEmpty(mqttPassword)
                || StringUtils.isEmpty(mqttClientId)
        ) {
            log.info("==========mqtt 参数不全，无需启动MQTT连接==================");
            return true;
        }
        return false;
    }
    /**
     * 订阅指定主题
     * @param topic 订阅的主题
     * @param qos   订阅的服务质量
     */
    public boolean subscribe(String topic, int qos) {
        if (isMqtt()){
            return false;
        }
        try {
            if (client != null && client.isConnected()) {
                client.subscribe(topic, qos);
                log.info("订阅主题 {} 成功！", topic);
            } else {
                log.error("MQTT客户端尚未连接，无法订阅主题 {}！", topic);
            }
            return true;
        } catch (MqttException e) {
            log.error("订阅主题 {} 失败：{}", topic, e.getMessage());
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    /**
     * 批量订阅主题
     *  消息等级，和主题数组一一对应，服务端将按照指定等级给订阅了主题的客户端推送消息
     * @param topic 订阅的主题集合
     * @param qos   订阅的服务质量集合
     */
    public boolean subscribe(String[] topic, int[] qos) {
        if (isMqtt()){
            return false;
        }
        try {
            if (client != null && client.isConnected()) {
                client.subscribe(topic, qos);
                log.info("订阅主题 {} 成功！", topic);
            } else {
                log.error("MQTT客户端尚未连接，无法订阅主题 {}！", topic);
            }
            return true;
        } catch (MqttException e) {
            log.error("订阅主题 {} 失败：{}", topic, e.getMessage());
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}

第四步 回调类

package com.xxx.iotjava.mqtt.callback;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.xxx.iotjava.entities.BreakerData;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerKeywordsEnum;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerKeywordsValueEnum;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerOperationEnum;
import com.xxx.iotjava.service.inteface.IBreakerDataService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.ObjectUtils;
import org.springframework.util.StringUtils;
/**
 * User:Json
 * Date: 2024/6/17
 **/
@Component
@Slf4j
public class BreakerCallback implements MqttCallback {
    @Autowired
    IBreakerDataService iBreakerDataService;
    /**
     * 与服务器断开的回调 
     *  这里可以做手动连接 但是配置config类 配置了 自动检测异常 true 这里可以也不做
     *      options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连
     */
    @Override
    public void connectionLost(Throwable throwable) {
        log.error("MQTT连接有异常：" + throwable.getMessage());
    }
    /**
     * 订阅的回调
     * 消息到达的回调
     * 注意 如果这个回调方法 如果有异常 报错 ，mqtt会重新连接 
     * 因为配置文件 设置了  options.setAutomaticReconnect(true);  // 启用自动重连
     * 如果自动重连了 如果是开启新的会话 以前的订阅会消失  具体操作 再上面的配置文件类说明过了
     */
    @Override
    public void messageArrived(String topic, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
//        System.out.println("上报时间："+ LocalDateTime.now());
//        System.out.println(String.format("接收消息主题 : %s",topic));
//        System.out.println(String.format("接收消息Qos : %d",mqttMessage.getQos()));
//        System.out.println(String.format("接收消息内容 : %s",new String(mqttMessage.getPayload())));
//        System.out.println(String.format("接收消息retained : %b",mqttMessage.isRetained()));
    }
    /**
     * 发布的回调
     * 消息发布成功的回调
     */
    @Override
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
        IMqttAsyncClient client = token.getClient();
        log.info(client.getClientId() + "发布消息成功！");
    }
}

第五步 mqtt工具类

package com.xxx.iotjava.utils;
import com.xxx.init.utils.AppContextUtil;
import com.xxx.iotjava.enums.breaker.BreakerOperationTopicEnum;
import com.xxx.iotjava.mqtt.config.MqttConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
 * User:Json
 * Date: 2024/6/17
 **/
@Slf4j
public class MqttUtils {
    private static MqttConfig mqttConfig;
    public static MqttConfig getMqttConfig() {
        if (mqttConfig == null)
            mqttConfig = AppContextUtil.getBean(MqttConfig.class);
        return mqttConfig;
    }
    //初始化 订阅
    public  static boolean subscribeInit(){
        return getMqttConfig().subscribe(BreakerOperationTopicEnum.REPORTING_API.getTopic(), 0);
    }
    /**
     * 发送消息
     * qos 0 最多一次传递  1 至少一次传递  2 仅一次传递
     * retained  true 保留消息  false 非保留消息
     * topic    主题
     * message  内容
     */
    public static boolean sendMqttMsg(int qos, boolean retained, String topic, String message) {
        try {
            getMqttConfig().publish(qos, retained, topic, message);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("MQtt发送消息报错：" + e.getMessage());
            return false;
        }
    }
    /*
     * topic 主题
     * message 内容
     * */
    public static boolean sendMqttMsg(String topic, String message) {
        return sendMqttMsg(1, false, topic, message);
    }
}

第六步 调用测试
发布
MqttUtils.sendMqttMsg(topic, data)
//订阅 我做的是启动的时候 初始化订阅 所以 直接根据定义的 topic 常量进行初始化订阅
//BreakerOperationTopicEnum.REPORTING_API.getTopic() 我 定义的topic 枚举类 常量
// 这里就不分享了
MqttUtils.subscribeInit();

完成

到此这篇关于SpringBoot中使用MQTT实现消息的订阅和发布功能的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot MQTT消息的订阅和发布内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持

原文链接：https://blog.csdn.net/Drug_/article/details/139819525