go语言实现mqtt协议的实践
时间：2023-02-08 08:43:01 | 栏目：Golang | 点击：次
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：