电商公司网站建设流程,网站做乘法表,免费在线观看电影网站,长沙网络公司排行榜MQTT#xff08;Message Queuing Telemetry Transport#xff0c;消息队列遥测传输协议#xff09;#xff0c;是一种基于发布/订阅#xff08;publish/subscribe#xff09;模式的轻量级通讯协议#xff0c;该协议构建于TCP/IP协议上#xff0c;由IBM在19…
MQTTMessage 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。 由于物联网的环境是非常特别的所以MQTT遵循以下设计原则
1精简不添加可有可无的功能
2发布/订阅Pub/Sub模式方便消息在传感器之间传递
3允许用户动态创建主题零运维成本
4把传输量降到最低以提高传输效率
5把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内
6支持连续的会话控制
7理解客户端计算能力可能很低
8提供服务质量管理
9假设数据不可知不强求传输数据的类型与格式保持灵活性。
MQTT协议工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议它具有以下主要的几项特性
1使用发布/订阅消息模式提供一对多的消息发布解除应用程序耦合。
这一点很类似于XMPP但是MQTT的信息冗余远小于XMPP,因为XMPP使用XML格式文本来传递数据。
2对负载内容屏蔽的消息传输。
3使用TCP/IP提供网络连接。
主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的但是同样有基于UDP的版本叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式优缺点自然也就各有不同了。
4有三种消息发布服务质量
至多一次消息发布完全依赖底层TCP/IP网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况环境传感器数据丢失一次读记录无所谓因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通APP的推送倘若你的智能设备在消息推送时未联网推送过去没收到再次联网也就收不到了。
至少一次确保消息到达但消息重复可能会发生。
只有一次确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中可以使用此级别。在计费系统中消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的APP的推送确保用户收到且只会收到一次。
5小型传输开销很小固定长度的头部是2字节协议交换最小化以降低网络流量。
这就是为什么在介绍里说它非常适合在物联网领域传感器与服务器的通信信息的收集要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱使用这种协议来传递消息再适合不过了。
6使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
Last Will即遗言机制用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。
Testament遗嘱机制功能类似于Last Will。
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
1Topic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
2payload可以理解为消息的内容是指订阅者具体要使用的内容。
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。
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
1发布其他客户端可能会订阅的信息
2订阅其它客户端发布的消息
3退订或删除应用程序的消息
4断开与服务器连接。
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
1接受来自客户的网络连接
2接受客户发布的应用信息
3处理来自客户端的订阅和退订请求
4向订阅的客户转发应用程序消息。
MQTT协议中的订阅、主题、会话
1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。
2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。
3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。
4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。
5负载Payload
消息订阅者所具体接收的内容。
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。主要方法有
1Connect。等待与服务器建立连接。
2Disconnect。等待MQTT客户端完成所做的工作并与服务器断开TCP/IP会话。
3Subscribe。等待完成订阅。
4UnSubscribe。等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。
5Publish。MQTT客户端发送消息请求发送完成后返回应用程序线程。
在MQTT协议中一个MQTT数据包由固定头Fixed header、可变头Variable header、消息体payload三部分构成。MQTT数据包结构如下 1固定头Fixed header。存在于所有MQTT数据包中表示数据包类型及数据包的分组类标识。
2可变头Variable header。存在于部分MQTT数据包中数据包类型决定了可变头是否存在及其具体内容。
3消息体Payload。存在于部分MQTT数据包中表示客户端收到的具体内容。
固定头存在于所有MQTT数据包中其结构如下
MQTT数据包类型
位置Byte 1中bits 7-4。相于一个4位的无符号值类型、取值及描述如下
标识位
位置Byte 1中bits 3-0。在不使用标识位的消息类型中标识位被作为保留位。如果收到无效的标志时接收端必须关闭网络连接
1DUP发布消息的副本。用来在保证消息的可靠传输如果设置为1则在下面的变长中增加MessageId并且需要回复确认以保证消息传输完成但不能用于检测消息重复发送。
2QoS发布消息的服务质量即保证消息传递的次数
Ø00最多一次即1Ø01至少一次即1Ø10一次即1Ø11预留
3RETAIN 发布保留标识表示服务器要保留这次推送的信息如果有新的订阅者出现就把这消息推送给它如果设有那么推送至当前订阅者后释放。 ws://broker.emqx.io:8083/mqtt MQTT连接成功
import Vue from vue;
import Vuex from vuex;
import axios from axios;
import store from /store/store.js;
import router from /router/index;
import { Config } from /api.js;
// mqtt 相关
import mqtt from /store/mqtt.js;
Vue.use(Vuex);
axios.defaults.timeout 60;// console.log(process.env)
const baseUrl process.env.NODE_ENV development? process.env.VUE_APP_BASE_API /api: http:// window.location.host /api;
axios.defaults.baseURL baseUrl;
// http request 拦截器
axios.interceptors.request.use((config) {// 获取登录成功后存储到sessionStorage中的令牌const token sessionStorage.getItem(userToken);//console.log(token)config.data JSON.stringify(config.data);config.headers[Content-Type] application/json; // application/x-www-form-urlencoded,// config.headers[]config.headers[X-Access-Token] token || undefined;// if (token) {// config.params { token: token };// }return config;},(error) {return Promise.reject(error);}
);// http response 拦截器
axios.interceptors.response.use((response) {if (response.data.errCode 2) {this.$router.push({path: /,querry: { redirect: this.$router.currentRoute.fullPath }, //从哪个页面跳转});}return response;},(error) {// console.log(error.response);if (error.response.status 401) {// console.log(23232323)sessionStorage.removeItem(userToken);sessionStorage.removeItem(userToken);sessionStorage.removeItem(userInfo);sessionStorage.removeItem(role);store.state.hasLogin false;// 未登录// console.log(router)router.push({ name: root });}return Promise.reject(error);}
);// 封装get方法,返回promise对象
export function get(url, params {}) {return new Promise((resolve, reject) {axios.get(url, {params: params,}).then((response) {resolve(response.data);}).catch((err) {reject(err);});});
}
// 封装post请求
export function post(request) {return new Promise((resolve, reject) {axios.post(request.url, request.data).then((response) {resolve(response.data);},(err) {reject(err);});});
}
// 封装getAwait方法,返回async方法
export async function getAwait(url, params {}) {let res await axios.get(url, { params: params });res res.data;return res;
}
// 封装getAwait方法,返回async方法
export async function postAwait(url, data {}) {let res await axios.post(url, data);res res.data;return res;
}const store new Vuex.Store({state: {//全局变量定义处hasLogin: false, //用户是否登录userInfo: {}, //用于存放用户账户数据},mutations: {//全局方法定义处setLogin(state, status) {state.hasLogin status;},setUserInfo(state, param) {state.userInfo param;},setLogout(state) {},setConfig(state, data) {// console.log(data)},setFind(state, data) {// if(data[0]){// try {// } catch (error) {// console.log(error)// }// }},},actions: {setLogin(state, status) {state.hasLogin status;},setUserInfo(state, param) {state.userInfo param;},setLogout(state) {},getConfig({ commit }) {},// 获取配置信息getFind({ commit }) {},},modules: {mqtt,},
});export default store;const store new Vuex.Store({state: {mattStatus: 1, // 1 连接中 2 连接成功 3 重新连接 4 已断开连接 5 已离线 6 无法连接clientMqtt: null, // 当前连接 mqtt 实体mittTopic: [], // 存放当前 mitt 订阅的名称便于控制 mitt 销毁topicHistory: [], // topic 订阅取消 操作日志 仅存储最近100条记录用于解决两个界面订阅、取消订阅重复的topic出现的数据不推送问题取消订阅完成在订阅成功之前会取消这个topic所有的订阅即这个topic不会推送},getters: {},mutations: {},actions: {},
});export default store;// mqtt 文档https://github.com/mqttjs/MQTT.js#connect
// 针对 mqtt 进行深度封装
import mqtt from mqtt;
const { connect, Store } mqtt;// mqtt 服务端 ip地址以及端口 例如 0.0.0.0:0000
const host globConfig globConfig.VUE_APP_MQTT_IP;// mqtt 订阅日志操作
function setMqttTopicHistory(data) {if (typeof data object) {if (store.state.topicHistory.length 100) {store.state.topicHistory.splice(0, 1);}store.state.topicHistory.push(data);} else {try {Array.from(store.state.topicHistory, (item) {if (item.id data) {item.status success;throw new Error(终止循环);}});} catch (err) {//}}
}// 设置 promise 等待函数
function statusPromise(topic, type) {return new Promise((resolve) {if (getLoading()) {sleep();} else {resolve();}// 设置递归函数等待 模拟 sleepfunction sleep() {setTimeout(() {if (getLoading()) {sleep();} else {resolve();}}, 200);}// 获取正在操作中的topic日志function getLoading() {const temp store.state.topicHistory.find((item) {return (item.topic topic item.type type item.status loading);});return temp;}});
}// 连接 mqtt
export const connectMqtt function () {return new Promise((resolve, reject) {// 整个客户端只需要1个mqtt连接// 如果没有连接则新建连接if (!store.state.clientMqtt) {store.state.mattStatus 1; // 连接中// 创建连接const client connect(mqtt://${host}/mqtt);store.state.clientMqtt client;// message.loading({ content: 实时通信正在连接中..., key: 1 });// 在成功重新连接时发出client.on(connect, (data) {// console.log(data);setTimeout(() {store.state.mattStatus 2; // 连接成功// message.success({ content: 实时通信已连接成功, key: 1 });}, 1000);console.log(mqtt 连接成功);resolve();});// 重新连接开始时发出client.on(reconnect, (data) {// message.loading({ content: 实时通信正在连接中..., key: 1 });store.state.mattStatus 3; // 重新连接console.log(mqtt 开始重新连接...);});// 断开连接后发出client.on(close, (data) {// 清理 store mqtt 实体store.state.mattStatus 4; // 已断开连接store.state.clientMqtt null;console.log(mqtt 已断开连接);reject();});// 当客户端离线时发出client.on(offline, (data) {console.log(mqtt 客户端已经离线);store.state.mattStatus 5; // 已离线// message.info(您当前的实时通信处于离线状态);});// 当客户端无法连接即 connack rc ! 0或发生解析错误时发出client.on(error, (data) {console.log(mqtt 无法连接);store.state.mattStatus 6; // 无法连接message.error(实时通信无法连接到服务器);reject();});// 被调用时发出。如果将回调传递给则一旦回调返回就会发出此事件。mqtt.Client#end()mqtt.Client#end()client.on(end, (data) {console.log(mqtt 主动 断开连接);});// 当客户端收到发布数据包时发出// topic收到包的主题// message接收数据包的有效载荷// packet接收到的数据包在 mqtt-packet中定义client.on(message, (topic, message, packet) {// console.log(topic)const msg JSON.parse(decodeURIComponent(message));// console.log(topic);// console.log(store.state.mittTopic);// console.log(msg);if (store.state.mittTopic.includes(topic)) {// 通过事件进行广播EvenBus.$emit(topic, msg);}});} else {resolve();}});
};// 订阅 (如果未建立 mqtt 连接 回先进行创建 mqtt 连接)
// 此处设置等待在订阅之前有取消订阅中的操作 等待取消订阅服务器返回成功状态后再进行订阅
// 防止上一个界面取消订阅同时操作相同 topic 下一个界面订阅直接被取消订阅 导致接受不到订阅的数据
export const subscribe async function (topic, callback) {const client store.state.clientMqtt;if (client) {// 等待取消订阅回调完成await statusPromise(topic, cancel);// 订阅日志操作const _id uuidv4();setMqttTopicHistory({id: _id, // 唯一idtype: subscription, // 取消订阅还是订阅status: loading, // 异步函数是否完成type_text: 开启订阅,topic: topic, // 操作的 topic});client.subscribe(topic, (err, granted) {// 设置订阅日志完成状态setMqttTopicHistory(_id);callback callback(err, granted);if (err) {console.error(topic 订阅失败, granted);} else {console.log(topic 订阅成功, granted);if (!store.state.mittTopic.includes(topic)) {store.state.mittTopic.push(topic);}}});} else {connectMqtt().then((res) {subscribe(topic, callback);});}
};// 取消订阅
export const unsubscribe function (topic, callback) {const client store.state.clientMqtt;if (client) {// 订阅日志操作const _id uuidv4();setMqttTopicHistory({id: _id, // 唯一idtype: cancel, // 取消订阅还是订阅status: loading, // 异步函数是否完成type_text: 取消订阅,topic: topic, // 操作的 topic});const _index store.state.mittTopic.indexOf(topic);if (_index -1) {store.state.mittTopic.splice(_index, 1);}// 取消订阅后 取消事件广播所有的监听此处取消后在调用广播监听的地方则不需要取消监听广播EvenBus.$off(topic);client.unsubscribe(topic, (err) {// 设置订阅日志完成状态setMqttTopicHistory(_id);callback callback(err);if (err) {console.error(topic 取消订阅订阅失败);} else {console.log(topic 取消订阅成功);}});}
};// 切换订阅
export const swichSubscribe function (oldTopic, newTopic) {// 先取消订阅unsubscribe(oldTopic);// 再重新订阅subscribe(newTopic);
};// 发送消息
export const publish function () {};// 关闭客户端
export const end function () {const client store.state.clientMqtt;if (client) {client.end(true);// 关闭事件广播的监听 并清理 store 内缓存const mittTopic store.state.mittTopic;mittTopic.forEach((item) {EvenBus.$off(item);});store.state.mittTopic [];}
};参见
MQTTX全功能 MQTT 客户端工具MQTT 协议入门基础知识和快速教程 | EMQ
