使用HiveMQ实现Android MQTT

MQTT官网:https://mqtt.org/

百度Android MQTT,或者B站上搜索,发现大多使用https://github.com/eclipse/paho.mqtt.android,这是Eclipse的一个Android MQTT客户端实现库,但是我发现这个库在运行到高版本的手机上时报错了,这个库也是N年没有更新的了,而且这个库不支持MQTT5.0的,所以我找了新的库。

在查看MQTT官网的时候,发现关于MQTT的很多介绍是链接到了HiveMQ上面的,不知道它们是什么关系,我发现HiveMQ即有提供MQTT的服务器端,也有提供客户端,而且官方都给他跳转了,那我就用它的库来实现吧!使用了之后才发现,这个库是真的好用啊,封装的非常好,代码写起来特别简洁,响应式编程,支持异步,可以使用Java自带的,也可以使用RxJava或Reactor,HiveMQ的断线自动重连做的也比较好。库地址:https://github.com/hivemq/hivemq-mqtt-client,这个库好像没有限定Android,所以在普通的Java项目中也是可以使用的。android示例代码如下:

  1. 添加依赖

    implementation("com.hivemq:hivemq-mqtt-client:1.3.0")
    
  2. 权限声明

    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
    

    可以看到,相比paho.mqtt.android,HiveMQ的只需要声明一个互联网权限。

  3. 界面UI
    在这里插入图片描述

  4. MQTT实现代码:Mqtt.kt

    object Mqtt {private const val clientId = "9527"private const val host = "192.168.1.188"private const val port = 1883private const val topic = "message/topic"private var client: Mqtt3AsyncClient? = nullprivate fun createMqttClient(): Mqtt3AsyncClient =Mqtt3Client.builder().identifier(clientId).serverHost(host).serverPort(port)// 认证设置/*.simpleAuth().username("admin").password("password".toByteArray()).applySimpleAuth()*/// 重连设置.automaticReconnect().initialDelay(1, TimeUnit.SECONDS) // 断线1秒后开始自动重连,如果重连还失败,则下次会等时间会按指数增长,比如2秒、4秒、8秒,双倍增长等待时间,但是不会超过最大值,由maxDelay函数来指定最大值。.maxDelay(32, TimeUnit.SECONDS)    // 断线后最多32秒就会自动重连,第5次连会来到32的位置,前面4次已用掉31秒的等待时间了。.applyAutomaticReconnect()// 连接状态监听器设置.addConnectedListener {println("MQTT${it.clientConfig.serverHost}:${it.clientConfig.serverPort}连接成功")}.addDisconnectedListener {// 客户端断开连接,或者连接失败都会回调这里println("MQTT${it.clientConfig.serverHost}:${it.clientConfig.serverPort}连接断开:${it.cause.message},连接状态:${it.clientConfig.state.name}")/*when (it.clientConfig.state) {MqttClientState.CONNECTING -> println("手动连接失败")             // 即主动调用connect时没连接成功MqttClientState.CONNECTING_RECONNECT -> println("自动重连失败")   // 即连接成功后异常断开自动重连时连接失败MqttClientState.CONNECTED -> println("连接正常断开或异常断开")else -> println("连接断开:${it.clientConfig.state.name}")}*/}.buildAsync()// 消息监听器设置.also {// 接收订阅的消息。publishes必须在subscribe之前调用以确保消息不会丢失,可以在connect之前调用它以便接收前一个会话的消息。it.publishes(MqttGlobalPublishFilter.ALL) { publish: Mqtt3Publish ->println("收到${publish.topic}的消息:${String(publish.payloadAsBytes)}")}}fun connect() {disconnect()// 断开连接后的client没法再复用,复用的client重新再连接时会收不到离线时的消息。所以每次连接时创建一个新的client。val client = createMqttClient().also { this.client = it }client.connectWith().cleanSession(false) // false为持久会话,这样离线再上线时还能收到离线时别人推送的消息。.keepAlive(60)  // 心跳时间间隔,单位为秒.send().whenComplete { ack, e ->if (ack != null) {// 连接成功之后订阅主题println("手动连接成功:$ack")client.subscribeWith().topicFilter(topic).qos(MqttQos.EXACTLY_ONCE).send()} else if (e != null) {println("手动连接失败: ${e.message}")}}}fun disconnect() {client?.let {it.disconnect().thenAccept { println("手动断开了连接") }client = null}}fun subscribe(topic: String = this.topic, qos: MqttQos = MqttQos.EXACTLY_ONCE) {val client = this.client ?: returnclient.subscribeWith().topicFilter(topic).qos(MqttQos.EXACTLY_ONCE).send()}fun unsubscribe(topic: String = this.topic) {val client = this.client ?: returnclient.unsubscribeWith().topicFilter(topic).send()}fun publish(message: String, topic: String = this.topic,  qos: MqttQos = MqttQos.EXACTLY_ONCE, retain: Boolean = false) {val client = this.client ?: returnclient.publishWith().topic(topic).qos(qos).retain(retain).payload(message.toByteArray()).send()}fun clearRetainMessage(topic: String = this.topic) {val client = this.client ?: return// 发送一条空的retain消息即可清除retain消息client.publishWith().topic(topic).retain(true).send()}}
    
  5. Activity调用Mqtt相关功能:MainActivity.kt

    class MainActivity : AppCompatActivity() {private val testTopic = "topic/hello"override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)}fun connect(view: View) = Mqtt.connect()fun disconnect(view: View) = Mqtt.disconnect()fun subscribe(view: View) = Mqtt.subscribe(testTopic)fun unsubscribe(view: View) = Mqtt.unsubscribe(testTopic)fun publish(view: View) = Mqtt.publish("How are you?", testTopic)fun publishRetain(view: View) = Mqtt.publish("I'm a retain message!", testTopic, retain = true)fun clearRetain(view: View) = Mqtt.clearRetainMessage(testTopic)}
    

    示例完整代码:https://gitee.com/daizhufei/HelloMQTT

    这里MQTT的服务器端我使用的是ActivityMQ,它目前的ActiveMQ Classic最新版本是6.0.1,只支持MQTT3.13.1.1ActiveMQ Artemis的最新版本是2.32.0,支持支持MQTT3.1MQ3.1.1MQTT5.0,官方说明如下:

    • https://activemq.apache.org/components/classic/documentation/mqtt
    • https://activemq.apache.org/components/artemis/documentation/latest/mqtt.html

    随着时间的推移,它支持的版本可能会发生变化。这里截图如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

MQTT其他知识总结:

  • 关于MQTT的基础知识,可查看:https://www.hivemq.com/blog/mqtt-essentials-part-10-alive-client-take-over/
  • clientId , 连接的时候用到这个参数,(也叫identifier)应该唯一,可以使用账号做为clientId,比如我们公司的需求是先使用账号密码登录一个Web接口,然后再连接MQTT,但是这个账号是可以在多台设备上同时登录的,所以使用直接使用账号的话会出现重复,可以为每台设备生成一个唯一标识然后持久化存储,然后clientId就可以使用账号和唯一标识组合一起使用。比如:username + uuid,而uuid是持久化保存的。
  • cleanSession , 连接的时候用到这个参数,持久会话设置,如果设置为false,则是持久的,true为非持久,持久的意思是当设备离线后,如果有消息推过来,上线时还能收到。如果是非持久的则收不到离线时的消息。
  • keepAlive,连接的时候用到这个参数,用于设置发送心跳的时间间隔,在客户端和服务器没有交流时,在指定的keepAlive时间到达后会发送心跳给服务器,以证明客户端还活着(也就是说确保连接是正常的)。MQTT是使用TCP的,虽然理论上TCP/IP会在套接字中断时通知您,但在实践中,特别是在移动和卫星链路等情况下,它们经常在空中“伪造”TCP并在每一端放回报头,TCP会话很可能会“黑洞”,即它看起来仍然打开,但只是将您写入的任何内容倾倒到地板上,内容来自:https://www.hivemq.com/blog/mqtt-essentials-part-10-alive-client-take-over/
  • qos 订阅主题和推送消息的时候用到这个参数,有0、1、2,2是最好的质量,现在的手机网络已经比以前好太多了,所以我就选最好的质量了,质量越好需要的流量越多,但是现在的流量已经不像从前那样贵了,所以无所谓。
  • retain 推送消息的时候用到这个参数,如果设置为true,则推送的这条消息会在客户端每次连接时都接收到,比如连接了收到了,然后断开连接,然后再连接上,还是能收到这条消息。如果需要清除这样的消息,则往这个主题再发送一条空的retain为true的消息即可,这样客户端在连接成功时就不会再收到这条消息了。
  • lastWill 简称遗嘱,遗嘱是一条普通的消息,设置遗嘱后,当客户端异常断开时,服务器会给遗嘱指定的主题推送这条消息。一开始我在想,客户端都断开了,怎么推送消息的啊,这是在客户端上线的时候把遗嘱先传给服务器了,所以客户端断线,则服务器来推送这条消息。如果是正常的断开连接,则服务器不会推送遗嘱消息。
  • MQTT测试客户端:MQTTX,目前感觉这个测试的客户端是非常好用的,而且这个网站上也有很多关于MQTT的教程。需要注意的是,新建连接是默认选的MQTT5.0协议,需要选择服务器支持的协议。
  • MQTT入门:https://www.hivemq.com/mqtt/

关于ActiveMQ服务器:

  • 服务器默认是启用了MQTT的,也就是说安装好ActiveMQ之后不需要配置就可以使用客户端来进行MQTT的连接了
  • 默认没有启用MQTT认证,也就是MQTT客户端连接时不需要提供用户名和密码就能连接
  • 默认的MQTT端口是1883
  • 目前的最新版本 ActiveMQ Classic 6.0.1支持 MQTT v3.1v3.1.1
  • 目前的最新版本 ActiveMQ Artemis 2.32.0支持 MQTT v3.1v3.1.1v5.0

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