阿里物联网平台——java实现数据接受和指令下达

这个怎么说呢，难不算难，但是真不一定是人人都接触过。大概的功能如名：物联网。
简单说一下，比如蓝牙设备，是硬件设备把数据传给app/小程序，然后再传给后台，形成数据的记录，统计等功能。
但是这个阿里的物联网平台是 硬件将数据发送到阿里平台。然后服务器从阿里平台中接收数据。
阿里云物联网平台为设备提供安全可靠的连接通信能力，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制。
总体而言阿里平台更像是一个中间件。至于具体的使用怎么说呢，官方文档写的不错，但是坑不少，而且这些坑不好去网上找答案，另外各种依赖的版本大大的不同，反正官方文档的demo和依赖就不一样，照着一样一样的引入依赖绝对是有坑。所以我还是决定把我这两天的完整使用demo在此做个记录。

导入依赖

        <!--下达指令的两个依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>com.aliyun</groupId>
            <artifactId>aliyun-java-sdk-core</artifactId>
            <version>4.5.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.aliyun</groupId>
            <artifactId>aliyun-java-sdk-iot</artifactId>
            <version>6.8.0</version>
        </dependency>

        <!--获取数据的两个依赖-->   
        <dependency>
            <groupId>org.apache.qpid</groupId>
            <artifactId>qpid-jms-client</artifactId>
            <version>0.47.0</version>
        </dependency>
        <!-- util for base64 -->
        <dependency>
            <groupId>commons-codec</groupId>
            <artifactId>commons-codec</artifactId>
            <version>1.10</version>
        </dependency>

其实这个依赖在文档中是可以找到的，因为我是java开发，所以直接定位到javasdk的demo中，官方文档的地址如下：


文档中demo的位置

在这里面有接收消息需要的jar和demo。代码中有几个点要注意：

  1. 参数中的iotInstanceId实例id，如果没有创建实例，那么一定要传空字符串。别的都不行。
  2. 这个文档中的connectionUrl格式完全不对，一开始我傻了吧唧的直接把host换成我自己的ip，一直都失败，直到去看了参数介绍：
    image.png

    看到了吧，这个地址其实是要自己一点点拼接的，我附上一个我们自己项目中的完整地址（防止数据泄露所以uid改动了一个数字）：
        String connectionUrl = "failover:(amqps://1555668082099743.iot-amqp.cn-shanghai.aliyuncs.com:5671?amqp.idleTimeout=80000)?failover.reconnectDelay=30";

这两点都写完就没啥了，下面的demo的代码，把参数啥的按照实际改完就行了。

import java.net.URI;
import java.util.Hashtable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.jms.Connection;
import javax.jms.ConnectionFactory;
import javax.jms.Destination;
import javax.jms.Message;
import javax.jms.MessageConsumer;
import javax.jms.MessageListener;
import javax.jms.MessageProducer;
import javax.jms.Session;
import javax.naming.Context;
import javax.naming.InitialContext;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.qpid.jms.JmsConnection;
import org.apache.qpid.jms.JmsConnectionListener;
import org.apache.qpid.jms.message.JmsInboundMessageDispatch;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class AmqpJavaClientDemo {

    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AmqpJavaClientDemo.class);

    //业务处理异步线程池，线程池参数可以根据您的业务特点调整，或者您也可以用其他异步方式处理接收到的消息。
    private final static ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
        Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
        Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2, 60, TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<>(50000));

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //参数说明，请参见AMQP客户端接入说明文档。
        String accessKey = "${YourAccessKey}";
        String accessSecret = "${YourAccessSecret}";
        String consumerGroupId = "${YourConsumerGroupId}";
        //iotInstanceId：购买的实例请填写实例ID，公共实例请填空字符串""。
        String iotInstanceId = "${iotInstanceId}"; 
        long timeStamp = System.currentTimeMillis();
        //签名方法：支持hmacmd5、hmacsha1和hmacsha256。
        String signMethod = "hmacsha1";
        //控制台服务端订阅中消费组状态页客户端ID一栏将显示clientId参数。
        //建议使用机器UUID、MAC地址、IP等唯一标识等作为clientId。便于您区分识别不同的客户端。
        String clientId = "${YourClientId}";

        //userName组装方法，请参见AMQP客户端接入说明文档。
        String userName = clientId + "|authMode=aksign"
            + ",signMethod=" + signMethod
            + ",timestamp=" + timeStamp
            + ",authId=" + accessKey
            + ",iotInstanceId=" + iotInstanceId
            + ",consumerGroupId=" + consumerGroupId
            + "|";
        //计算签名，password组装方法，请参见AMQP客户端接入说明文档。
        String signContent = "authId=" + accessKey + "&timestamp=" + timeStamp;
        String password = doSign(signContent,accessSecret, signMethod);
        //接入域名，请参见AMQP客户端接入说明文档。
        String connectionUrl = "failover:(host:5671?amqp.idleTimeout=80000)"
            + "?failover.reconnectDelay=30";

        Hashtable<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
        hashtable.put("connectionfactory.SBCF",connectionUrl);
        hashtable.put("queue.QUEUE", "default");
        hashtable.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "org.apache.qpid.jms.jndi.JmsInitialContextFactory");
        Context context = new InitialContext(hashtable);
        ConnectionFactory cf = (ConnectionFactory)context.lookup("SBCF");
        Destination queue = (Destination)context.lookup("QUEUE");
        // Create Connection
        Connection connection = cf.createConnection(userName, password);
        ((JmsConnection) connection).addConnectionListener(myJmsConnectionListener);
        // Create Session
        // Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE: 收到消息后，需要手动调用message.acknowledge()。
        // Session.AUTO_ACKNOWLEDGE: SDK自动ACK（推荐）。
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        connection.start();
        // Create Receiver Link
        MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
        consumer.setMessageListener(messageListener);
    }

    private static MessageListener messageListener = new MessageListener() {
        @Override
        public void onMessage(Message message) {
            try {
                //1.收到消息之后一定要ACK。
                // 推荐做法：创建Session选择Session.AUTO_ACKNOWLEDGE，这里会自动ACK。
                // 其他做法：创建Session选择Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE，这里一定要调message.acknowledge()来ACK。
                // message.acknowledge();
                //2.建议异步处理收到的消息，确保onMessage函数里没有耗时逻辑。
                // 如果业务处理耗时过程过长阻塞住线程，可能会影响SDK收到消息后的正常回调。
                executorService.submit(() -> processMessage(message));
            } catch (Exception e) {
                logger.error("submit task occurs exception ", e);
            }
        }
    };

    /**
     * 在这里处理您收到消息后的具体业务逻辑。
     */
    private static void processMessage(Message message) {
        try {
            byte[] body = message.getBody(byte[].class);
            String content = new String(body);
            String topic = message.getStringProperty("topic");
            String messageId = message.getStringProperty("messageId");
            logger.info("receive message"
                + ", topic = " + topic
                + ", messageId = " + messageId
                + ", content = " + content);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("processMessage occurs error ", e);
        }
    }

    private static JmsConnectionListener myJmsConnectionListener = new JmsConnectionListener() {
        /**
         * 连接成功建立。
         */
        @Override
        public void onConnectionEstablished(URI remoteURI) {
            logger.info("onConnectionEstablished, remoteUri:{}", remoteURI);
        }

        /**
         * 尝试过最大重试次数之后，最终连接失败。
         */
        @Override
        public void onConnectionFailure(Throwable error) {
            logger.error("onConnectionFailure, {}", error.getMessage());
        }

        /**
         * 连接中断。
         */
        @Override
        public void onConnectionInterrupted(URI remoteURI) {
            logger.info("onConnectionInterrupted, remoteUri:{}", remoteURI);
        }

        /**
         * 连接中断后又自动重连上。
         */
        @Override
        public void onConnectionRestored(URI remoteURI) {
            logger.info("onConnectionRestored, remoteUri:{}", remoteURI);
        }

        @Override
        public void onInboundMessage(JmsInboundMessageDispatch envelope) {}

        @Override
        public void onSessionClosed(Session session, Throwable cause) {}

        @Override
        public void onConsumerClosed(MessageConsumer consumer, Throwable cause) {}

        @Override
        public void onProducerClosed(MessageProducer producer, Throwable cause) {}
    };

    /**
     * 计算签名，password组装方法，请参见AMQP客户端接入说明文档。
     */
    private static String doSign(String toSignString, String secret, String signMethod) throws Exception {
        SecretKeySpec signingKey = new SecretKeySpec(secret.getBytes(), signMethod);
        Mac mac = Mac.getInstance(signMethod);
        mac.init(signingKey);
        byte[] rawHmac = mac.doFinal(toSignString.getBytes());
        return Base64.encodeBase64String(rawHmac);
    }
}

另外还有一个小细节：我们项目中要在收到消息后写入数据库和缓存，而这个官方的方法是个静态方法，所以这里我用了上下文注入bean。不过这个不见得是每个人都要用的，我就不在这里多说了。
继续说这个除了接收数据还有下达指令的功能，所以这里再说怎么下达指令，首先这个下达指令给平台的官方文档中的介绍如下图：


javaSDK使用说明

说真的，这里面有两个依赖包，刚刚为了截图特意点进来，发现这个版本已经和我上周引入的不一样了。不过因为我的是能对付使用的，所以也不照着最新版本的改动了，这里直接附上我的代码（依赖已经贴到最上面了）：

    public static void main(String[] args) {
        DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile("cn-shanghai", "你的accessKey", "你的accessSecret");
        IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);
        CommonRequest request = new CommonRequest();
        request.setSysMethod(MethodType.POST);
        request.setSysDomain("iot.cn-shanghai.aliyuncs.com");
        request.setSysVersion("2018-01-20");
        request.setSysAction("RRpc");
        request.putQueryParameter("RegionId", "cn-shanghai");
        request.putQueryParameter("DeviceName", "设备名");
        request.putQueryParameter("Timeout", "3000");
        request.putQueryParameter("RequestBase64Byte", "你想下达的指令的base64编码");
        request.putQueryParameter("ProductKey", "自己去找");
        try {
            CommonResponse response = client.getCommonResponse(request);
            System.out.println(response.getData());
        } catch (ServerException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClientException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

上图中一些特定参数我都换成了文字描述，代码很简单。可以根据返回的字符串判断，如果指令下达成功“success”字段会是true，否则false的话可以查看错误信息，反正自己解析去吧。
现在整理起来看着简单的很，但是当时做的时候确实是一步一个坑，首先各种参数的来处就麻烦的很，真的是一个一个对照着去获取的，这个key，那个密钥，这个组名称，那个设备名称反正是很容易混淆，建议静下心来慢慢配置。
其次我们这个开发平台接受数据这块，起来了以后正常30秒推送一次消息，但是做出来了十几分钟二十分钟才收到一条，简直是灵异事件，甚至连.net和php代码都看了一 遍，也不知道是哪里设置错了，最后还是不断看阿里控制台发现同时在线的客户端有二十几个，而这个消息的推送是随机选择一个客户端发送消息才解决这一灵异问题。
目前为止单纯的消息接收和指令下达是没问题了，所以这个笔记也就到这里，数据的解析什么的要具体情况具体分析，所以就不附上了。
这篇笔记就记到这里，如果稍微帮到你了记得点个喜欢点个关注，也祝大家工作顺顺利利~java技术交流群130031711，欢迎各位踊跃加入！

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