Android开发之MQTT使用

因为项目需要要用到这个所以开始去做,没办法开发之路不是等你准备好了才去做的。

MQTT协议

1. MQTT协议特点

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协议当前版本为,2014年发布的MQTT v3.1.1。除标准版外,还有一个简化版MQTT-SN,该协议主要针对嵌入式设备,这些设备一般工作于百TCP/IP网络,如:ZigBee。

MQTT协议运行在TCP/IP或其他网络协议,提供有序、无损、双向连接。其特点包括:

使用的发布/订阅消息模式,它提供了一对多消息分发,以实现与应用程序的解耦。

对负载内容屏蔽的消息传输机制。

对传输消息有三种服务质量(QoS):

最多一次,这一级别会发生消息丢失或重复,消息发布依赖于底层TCP/IP网络。即:<=1

至多一次,这一级别会确保消息到达,但消息可能会重复。即:>=1

只有一次,确保消息只有一次到达。即:=1。在一些要求比较严格的计费系统中,可以使用此级别

数据传输和协议交换的最小化(协议头部只有2字节),以减少网络流量

通知机制,异常中断时通知传输双方

2. MQTT协议原理

2.1 MQTT协议实现方式


实现MQTT协议需要:客户端和服务器端

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

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)

payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容

2.2 网络传输与应用消息

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。

2.3 MQTT客户端

一个使用MQTT协议的应用程序或者设备,它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以:

发布其他客户端可能会订阅的信息

订阅其它客户端发布的消息

退订或删除应用程序的消息

断开与服务器连接

2.4 MQTT服务器

MQTT服务器以称为“消息代理”(Broker),可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间,它可以:

接受来自客户的网络连接

接受客户发布的应用信息

处理来自客户端的订阅和退订请求

向订阅的客户转发应用程序消息

2.5 MQTT协议中的订阅、主题、会话

订阅(Subscription)

订阅包含主题筛选器(Topic Filter)和最大服务质量(QoS)。订阅会与一个会话(Session)关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。

会话(Session)

每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话,客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间,也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。

主题名(Topic Name)

连接到一个应用程序消息的标签,该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。

主题筛选器(Topic Filter)

一个对主题名通配符筛选器,在订阅表达式中使用,表示订阅所匹配到的多个主题。

负载(Payload)

消息订阅者所具体接收的内容

2.6 MQTT协议中的方法

MQTT协议中定义了一些方法(也被称为动作), 来于表示对确定资源所进行操作。 这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据,这取决于服务器的实现。通常来说,资源指服务器上的文件或输出。

Connect,等待与服务器建立连接

Disconnect,等待MQTT客户端完成所做的工作,并与服务器断开TCP/IP会话

Subscribe,等待完成订阅

UnSubscribe,等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅

Publish,MQTT客户端发送消息请求,发送完成后返回应用程序线程


MQTT之Android实现

第一步,添加依赖

在项目根目录下的build.gradle中添加:

repositories {

    maven {

    url "https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-releases/"

    }

   }

然后在app目录下的build.gradle中添加:

dependencies {

compile 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1'

compile 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.1.1'

第二步,声明权限

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

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

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

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

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

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

第三步,开启服务:

<!-- Mqtt服务 -->

<service android:name="org.eclipse.paho.android.service.MqttService" />

第四步,具体实现:

private static final String MQTT_BROKER = "*******"; // Broker URL or IP Address

private static final String MQTT_PORT = "1883"; // Broker Port

private static final String MQTT_URL_FORMAT = "tcp://%s:%s"; // URL Format normally don't change

private String clientId = "androidId";//客户端标识

private static MqttAndroidClient client;

private static String myTopic = "ForTest"; //要订阅的主题

private MqttConnectOptions conOpt;

@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 

        super.onCreate(savedInstanceState);

        String url = String.format(Locale.US, MQTT_URL_FORMAT, MQTT_BROKER, MQTT_PORT);

       client = new MqttAndroidClient(context,url,clientId);

        // 设置MQTT监听并且接受消息

        client.setCallback(new MqttCallback() {

                        @Override

                        public void connectionLost(Throwable cause) {

                                 // 失去连接,重连

                          }

                        @Override

                        public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {

                                //接受到消息

                         }    

                           @Override

                        public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {

                        }

        });

         conOpt = new MqttConnectOptions();

         // 清除缓存

        conOpt.setCleanSession(true); 

         // 设置超时时间,单位:秒

         conOpt.setConnectionTimeout(10);

         // 心跳包发送间隔,单位:秒

        conOpt.setKeepAliveInterval(20);

         // 用户名

         conOpt.setUserName(userName);

        // 密码

           conOpt.setPassword(passWord.toCharArray());

        //开始连接

            try {

                client.connect(conOpt, new IMqttActionListener() {

                            @Override

                            public void onSuccess(IMqttToken asyncActionToken) {

                                    //订阅myTopic话题

                                        try {

                                                       client.subscribe(myTopic ,1);

                                          } catch (MqttException e) {

                                                }

                                        }

                        //连接失败

                        @Override

                        public void onFailure(IMqttToken asyncActionToken, Throwable exception) {

                               }

        }

}

        好了一个简单的Android MQTT客户端就完成了


注意

要是增加了账号秘密限制要增加一个连接对象不然会无权链接

client.connect(conOpt, null,new IMqttActionListener() {    


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