一、简介
mica-mqtt 基于 t-io 实现的简单、低延迟、高性能 的 mqtt 物联网开源组件。使用详见 mica-mqtt gitee 源码mica-mqtt-example 模块。
二、功能
- [x] 支持 MQTT v3.1、v3.1.1 以及 v5.0 协议。
- [x] 支持 websocket mqtt 子协议（支持 mqtt.js）。
- [x] 支持 MQTT client 客户端。
- [x] 支持 MQTT server 服务端。
- [x] 支持 MQTT 遗嘱消息。
- [x] 支持 MQTT 保留消息。
- [x] 支持自定义消息（mq）处理转发实现集群。
- [x] MQTT 客户端 阿里云 mqtt 连接 demo。
- [x] 支持 GraalVM 编译成本机可执行程序。
- [x] 支持 Spring boot 项目快速接入（mica-mqtt-spring-boot-starter）。
- [x] mica-mqtt-spring-boot-starter 支持对接 Prometheus + Grafana。
三、待办
- [ ] 优化处理 mqtt session，以及支持部分 mqtt v5.0 新特性。
四、更新记录
- ✨mica-mqtt server 添加 websocket mqtt 子协议支持（支持 mqtt.js）。
- ✨mica-mqtt server ip，默认为空，可不设置。
- ✨mica-mqtt client去除 CountDownLatch 避免启动时未连接上服务端卡住。
- ✨mica-mqtt client 添加最大包体长度字段，避免超过 8092 长度的包体导致解析异常。
- ✨mica-mqtt client 添加连接监听 IMqttClientConnectListener。
- ✨mica-mqtt 3.1 协议会校验 clientId 长度，添加配置项 maxClientIdLength。
- ✨mica-mqtt 优化 mqtt 解码异常处理。
- ✨mica-mqtt 日志优化，方便查询。
- ✨mica-mqtt 代码优化，部分 Tio.close 改为 Tio.remove。
- ✨mica-mqtt-spring-boot-example 添加 Dockerfile，支持spring-boot:build-image。
- ✨完善 mica-mqtt-spring-boot-starter，添加遗嘱消息配置。
- ⬆️ 升级 t-io 到 3.7.4。
五、Spring boot 快速接入
5.1 添加依赖
<dependency>
<groupId>net.dreamlu</groupId>
<artifactId>mica-mqtt-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.0.3</version>
</dependency>5.2 服务端配置示例
mqtt:
server:
enabled: true # 是否开启，默认：true
ip: 127.0.0.1 # 服务端 ip 默认：127.0.0.1
port: 5883 # 端口，默认：1883
name: Mica-Mqtt-Server # 名称，默认：Mica-Mqtt-Server
buffer-allocator: HEAP # 堆内存和堆外内存，默认：堆内存
heartbeat-timeout: 120000 # 心跳超时，单位毫秒，默认: 1000 * 120
read-buffer-size: 8092 # 接收数据的 buffer size，默认：8092
max-bytes-in-message: 8092 # 消息解析最大 bytes 长度，默认：8092
debug: true # 如果开启 prometheus 指标收集建议关闭
websocket-enable: true # 开启 websocket 子协议，默认开启
websocket-port: 8083 # websocket 端口，默认：80835.3 服务端可实现接口（注册成 Spring Bean 即可）
| 接口 | 是否必须 | 说明 |
|---|---|---|
| IMqttServerAuthHandler | 是 | 用于客户端认证 |
| IMqttMessageListener | 是 | 消息监听 |
| IMqttConnectStatusListener | 是 | 连接状态监听 |
| IMqttSessionManager | 否 | session 管理 |
| IMqttMessageStore | 集群是，单机否 | 遗嘱和保留消息存储 |
| AbstractMqttMessageDispatcher | 集群是，单机否 | 消息转发，（遗嘱、保留消息转发） |
| IpStatListener | 否 | t-io ip 状态监听 |
5.4 服务端自定义配置（可选）
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class MqttServerCustomizerConfiguration {
@Bean
public MqttServerCustomizer activeRecordPluginCustomizer() {
return new MqttServerCustomizer() {
@Override
public void customize(MqttServerCreator creator) {
// 此处可自定义配置 creator，会覆盖 yml 中的配置
System.out.println("----------------MqttServerCustomizer-----------------");
}
};
}
}5.5 MqttServerTemplate 使用示例
import net.dreamlu.iot.mqtt.codec.MqttQoS;
import net.dreamlu.iot.mqtt.spring.server.MqttServerTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.nio.ByteBuffer;
/**
* @author wsq
*/
@Service
public class ServerService {
@Autowired
private MqttServerTemplate server;
public boolean publish(String body) {
server.publishAll("/test/123", ByteBuffer.wrap(body.getBytes()));
return true;
}
}5.6 基于 mq 消息广播集群处理
- 实现
IMqttConnectStatusListener处理设备状态存储。 - 实现
IMqttMessageListener将消息转发到 mq，业务按需处理 mq 消息。 - 实现
IMqttMessageStore存储遗嘱和保留消息。 - 实现
AbstractMqttMessageDispatcher将消息发往 mq，mq 再广播回 mqtt 集群，mqtt 将消息发送到设备。 - 业务消息发送到 mq，mq 广播到 mqtt 集群，mqtt 将消息发送到设备。
5.7 Prometheus + Grafana 监控对接
得益于 t-io 良好的设计，监控指标直接对接的 t-iostat，目前支持下列指标，后期会不断完善。
| 支持得指标 | 说明 |
|---|---|
| mqtt_connections_accepted | 共接受过连接数 |
| mqtt_connections_closed | 关闭过的连接数 |
| mqtt_connections_size | 当前连接数 |
| mqtt_messages_handled_packets | 已处理消息数 |
| mqtt_messages_handled_bytes | 已处理消息字节数 |
| mqtt_messages_received_packets | 已接收消息数 |
| mqtt_messages_received_bytes | 已处理消息字节数 |
| mqtt_messages_send_packets | 已发送消息数 |
| mqtt_messages_send_bytes | 已发送消息字节数 |
关于 mica-mqtt-spring-boot-starter 更多请查看文档：https://gitee.com/596392912/mica-mqtt/tree/master/mica-mqtt-spring-boot-starter
六、普通 java 项目接入
6.1 maven 依赖
<dependency>
<groupId>net.dreamlu</groupId>
<artifactId>mica-mqtt-core</artifactId>
<version>1.0.3</version>
</dependency>6.2 mica-mqtt 客户端
// 初始化 mqtt 客户端
MqttClient client = MqttClient.create()
.ip("127.0.0.1")
.port(1883) // 默认：1883
.username("admin")
.password("123456")
.version(MqttVersion.MQTT_5) // 默认：3_1_1
.clientId("xxxxxx") // 默认：MICA-MQTT- 前缀和 36进制的纳秒数
.connect(); // 连接
// 消息订阅，同类方法 subxxx
client.subQos0("/test/#", (topic, payload) -> {
logger.info(topic + '\t' + ByteBufferUtil.toString(payload));
});
// 取消订阅
client.unSubscribe("/test/#");
// 发送消息
client.publish("/test/client", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
// 断开连接
client.disconnect();
// 重连
client.reconnect();
// 停止
client.stop();6.3 mica-mqtt 服务端
// 注意：为了能接受更多链接（降低内存），请添加 jvm 参数 -Xss129k
MqttServer mqttServer = MqttServer.create()
// 默认：127.0.0.1
.ip("127.0.0.1")
// 默认：1883
.port(1883)
// 默认为： 8092（mqtt 默认最大消息大小），为了降低内存可以减小小此参数，如果消息过大 t-io 会尝试解析多次（建议根据实际业务情况而定）
.readBufferSize(512)
// 自定义认证
.authHandler((clientId, userName, password) -> true)
// 消息监听
.messageListener((clientId, topic, mqttQoS, payload) -> {
logger.info("clientId:{} topic:{} mqttQoS:{} message:{}", clientId, topic, mqttQoS, ByteBufferUtil.toString(payload));
})
// ssl 配置
.useSsl("", "", "")
// 自定义客户端上下线监听
.connectStatusListener(new IMqttConnectStatusListener() {
@Override
public void online(String clientId) {
}
@Override
public void offline(String clientId) {
}
})
// 自定义消息转发，可用 mq 广播实现集群化处理
.messageDispatcher(new IMqttMessageDispatcher() {
@Override
public void config(MqttServer mqttServer) {
}
@Override
public boolean send(Message message) {
return false;
}
@Override
public boolean send(String clientId, Message message) {
return false;
}
})
.debug() // 开启 t-io debug 信息日志
.start();
// 发送给某个客户端
mqttServer.publish("clientId","/test/123", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes()));
// 发送给所有在线监听这个 topic 的客户端
mqttServer.publishAll("/test/123", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes()));
// 停止服务
mqttServer.stop();七、效果演示
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