mqtt介紹和go程式碼實現

John_zhang發表於2019-02-16

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,訊息佇列遙測傳輸協議),是一種基於釋出/訂閱(publish/subscribe)模式的“輕量級”通訊協議,該協議構建於TCP/IP協議上,由IBM在1999年釋出。MQTT最大優點在於,可以以極少的程式碼和有限的頻寬,為連線遠端裝置提供實時可靠的訊息服務。作為一種低開銷、低頻寬佔用的即時通訊協議,使其在物聯網、小型裝置、移動應用等方面有較廣泛的應用
MQTT是一個基於客戶端-伺服器的訊息釋出/訂閱傳輸協議。MQTT協議是輕量、簡單、開放和易於實現的,這些特點使它適用範圍非常廣泛。在很多情況下,包括受限的環境中,如:機器與機器(M2M)通訊和物聯網(IoT)。其在,通過衛星鏈路通訊感測器、偶爾撥號的醫療裝置、智慧家居、及一些小型化裝置中已廣泛使用
實現MQTT協議需要客戶端和伺服器端通訊完成,在通訊過程中,MQTT協議中有三種身份:釋出者(Publish)、代理(Broker)(伺服器)、訂閱者(Subscribe)。其中,訊息的釋出者和訂閱者都是客戶端,訊息代理是伺服器,訊息釋出者可以同時是訂閱者。

MQTT傳輸的訊息分為:主題(Topic)和負載(payload)兩部分:

(1)Topic,可以理解為訊息的型別,訂閱者訂閱(Subscribe)後,就會收到該主題的訊息內容(payload);

(2)payload,可以理解為訊息的內容,是指訂閱者具體要使用的內容。
2  網路傳輸與應用訊息
MQTT會構建底層網路傳輸:它將建立客戶端到伺服器的連線,提供兩者之間的一個有序的、無損的、基於位元組流的雙向傳輸。

當應用資料通過MQTT網路傳送時,MQTT會把與之相關的服務質量(QoS)和主題名(Topic)相關連。

3 MQTT客戶端

一個使用MQTT協議的應用程式或者裝置,它總是建立到伺服器的網路連線。客戶端可以:

(1)釋出其他客戶端可能會訂閱的資訊;

(2)訂閱其它客戶端釋出的訊息;

(3)退訂或刪除應用程式的訊息;

(4)斷開與伺服器連線。

4  MQTT伺服器
MQTT伺服器以稱為“訊息代理”(Broker),可以是一個應用程式或一臺裝置。它是位於訊息釋出者和訂閱者之間,它可以:

(1)接受來自客戶的網路連線;

(2)接受客戶釋出的應用資訊;

(3)處理來自客戶端的訂閱和退訂請求;

(4)向訂閱的客戶轉發應用程式訊息。

5  MQTT協議中的訂閱、主題、會話
一、訂閱(Subscription)

訂閱包含主題篩選器(Topic Filter)和最大服務質量(QoS)。訂閱會與一個會話(Session)關聯。一個會話可以包含多個訂閱。每一個會話中的每個訂閱都有一個不同的主題篩選器。

二、會話(Session)

每個客戶端與伺服器建立連線後就是一個會話,客戶端和伺服器之間有狀態互動。會話存在於一個網路之間,也可能在客戶端和伺服器之間跨越多個連續的網路連線。

三、主題名(Topic Name)

連線到一個應用程式訊息的標籤,該標籤與伺服器的訂閱相匹配。伺服器會將訊息傳送給訂閱所匹配標籤的每個客戶端。

四、主題篩選器(Topic Filter)

一個對主題名萬用字元篩選器,在訂閱表示式中使用,表示訂閱所匹配到的多個主題。

五、負載(Payload)

訊息訂閱者所具體接收的內容。

測試mqtt客戶端
MQTTBox-win

go 程式碼
https://www.eclipse.org/paho/…

package main

import (
“fmt”
//import the Paho Go MQTT library
MQTT “github.com/eclipse/paho.mqtt.golang”
“os”
“time”
)

//define a function for the default message handler
var f MQTT.MessageHandler = func(client MQTT.Client, msg MQTT.Message) {
fmt.Printf(“TOPIC: %sn”, msg.Topic())
fmt.Printf(“MSG: %sn”, msg.Payload())
}

func main() {
//create a ClientOptions struct setting the broker address, clientid, turn
//off trace output and set the default message handler
opts := MQTT.NewClientOptions().AddBroker(“tcp://iot.eclipse.org:1883”)
opts.SetClientID(“go-simple”)
opts.SetDefaultPublishHandler(f)

//create and start a client using the above ClientOptions
c := MQTT.NewClient(opts)
if token := c.Connect(); token.Wait() && token.Error() != nil {

panic(token.Error())

}

//subscribe to the topic /go-mqtt/sample and request messages to be delivered
//at a maximum qos of zero, wait for the receipt to confirm the subscription
if token := c.Subscribe(“go-mqtt/sample”, 0, nil); token.Wait() && token.Error() != nil {

fmt.Println(token.Error())
os.Exit(1)

}

//Publish 5 messages to /go-mqtt/sample at qos 1 and wait for the receipt
//from the server after sending each message
for i := 0; i < 5; i++ {

text := fmt.Sprintf("this is msg #%d!", i)
token := c.Publish("go-mqtt/sample", 0, false, text)
token.Wait()

}

time.Sleep(3 * time.Second)

//unsubscribe from /go-mqtt/sample
if token := c.Unsubscribe(“go-mqtt/sample”); token.Wait() && token.Error() != nil {

fmt.Println(token.Error())
os.Exit(1)

}

c.Disconnect(250)
}

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