mqttcclient实现消息推送(入门指南)

MQTT C Client实现消息推送（入门指南） MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，通过MQTT协议，目前已经扩展出了数十个MQTT服务器端程序，可以通过PHP，JAVA，Python，C，C#等系统语言来向MQTT发送相关消息。随着移动互联网的发展，MQTT由于开放源代码，耗电量小等特点，将会在移动消息推送领域会有更多的贡献，在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集，MQTT都可以作为考虑的方案之一。在未来MQTT会进入到我们生活的各各方面。The Paho MQTT C Client is a fully fledged MQTT client written in ANSI standard C. It avoids C+ in order to be as portable as possible. A C+ layer over this library is also available in Paho.目录：何为MQTT生成dll库混合编程MQTT C Client实战Synchronous publication exampleAsynchronous publication exampleAsynchronous subscription example何为MQTT？MQTT主要用于服务端对客户端进行消息推送，根据这个具体要求，很容易知道它包括两个部分：客户端、服务端。MQTT消息推送是基于主题topic模式的，可以分开来说：客户端发布一条消息时，必须指定消息主题。（如，topic=”天气”,payload=”北京今天雾霾好大啊呜呜”），其中topic就是主题，payload是发送的具体内容。服务端推送消息，也是基于主题的。当服务器发现有主题（如，topic=“天气”）时，就会给所有订阅该主题的客户端推送payload内容。 这里需要个前提，就是有客户端订阅topic=”天气”这个主题；一旦客户端订阅该主题，服务端就会每收到该主题的消息，都会推送给订阅该主题的客户端。如果客户端不需要关注该主题了，也就是说不想接受到这样的推送消息了，只要取消otpic=”天气”的主题订阅即可。MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、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：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；对负载内容屏蔽的消息传输；使用 TCP/IP 提供网络连接；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。“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。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。（在实际编程中，只需要设置QoS值即可实现以上几种不同消息发布服务质量模式）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；使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制；生成dll库？混合编程？在开始开发之前需要做一些准备工作，MQTT已经把所有的APIs封装好了，我们可以使用它的dll库，也可以直接导入源码进行混合编程，一般要求不高的话（因为不太懂得话，最好不要修改源码）可以直接将源码生成dll，然后使用即可，下文就是使用该方式：git clone /eclipse/paho.mqtt.c.git从这里获得C Client源码之后，可以直接使用VS打开（我是VS2013）：对于上图的说明，下载源码后，打开将是以上界面，包括十来个工程，这里讲解几个：paho-mqtt3a ： 一般实际开发中就是使用这个，a表示的是异步消息推送（asynchronous）。paho-mqtt3as ： as表示的是 异步+加密（asynchronous+OpenSSL）。paho-mqtt3c ： c 表示的应该是同步（Synchronize），一般性能较差，是发送+等待模式。paho-mqtt3cs ： 同上，增加了一个OpenSSL而已。这里根据自身的需要选择不同的项目生成DLL即可，右击单个项目-生成。由于你电脑中可能没有OPenSSL环境，如果点击VS工具栏中的生成解决方案，十有八九会失败，因为它会生成所有项目的解决方案，其实你根本用不着这么多。另外，上图中无法打开包括文件VersionInfo.h，你只需要在src文件夹中找到VersionInfo.h.in文件，去掉.in后缀-重新生成即可。MQTT C Client实战了解更多可以阅读MQTT C Client for Posix and Windows一文，下面根据官网资料，摘录了几个C语言实现MQTT的小DEMO。MQTT使用起来也十分容易，基本上就那四五个函数：MQTTClient_create（创建客户端）、MQTTClient_connect（连接服务端）、MQTTClient_publishMessage（客户端-服务端发送消息）、MQTTClient_subscribe（客户端订阅某个主题）等等。其中，很多异步回调函数，需要自己去实现，如，MQTTAsync_setCallbacks(mqtt-_client, mqtt-_client, connlost, msgarrvd, NULL);1MQTTAsync_setCallbacks中，connlost函数指针，是当MQTT意外断开链接时会回调的函数，由自己实现；msgarrvd函数指针，是当服务器有消息推送回来时，客户端在此处接受服务端消息内容。另外，就是一些函数执行是否成功的回调函数，C语言封装回调之后，就是这么写法，看起来有些变扭。有兴趣的可以看浅谈C/C+回调函数（Callback）& 函数指针文章，再了解以下回调函数。mqtt-_conn_opts.onSuccess = onConnect;mqtt-_conn_opts.onFailure = onConnectFailure;12最后，不得不说的就是，MQTT有些发送或者是订阅的内容时（某些函数中），在编程最好将参数中传进来的值在内存中拷贝一份再操作，笔者当时开发时，就是因为这样的问题，折腾了较长时间，后来在wireshark中发现数据包中根本没有内容，才知道是由于函数参数是指针形式，直接在异步中使用可能会发生一些未知的错误。Synchronous publication example#include stdio.h#include stdlib.h#include string.h#include MQTTClient.h#define ADDRESS tcp:/localhost:1883#define CLIENTID ExampleClientPub#define TOPIC MQTT Examples#define PAYLOAD Hello World!#define QOS 1#define TIMEOUT 10000Lint main(int argc, char* argv) MQTTClient client; MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer; MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer; MQTTClient_deliveryToken token; int rc; MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL); conn_opts.keepAliveInterval = 20; conn_opts.cleansession = 1; if (rc = MQTTClient_connect(client, &conn_opts) != MQTTCLIENT_SUCCESS) printf(Failed to connect, return code %dn, rc); exit(EXIT_FAILURE); pubmsg.payload = PAYLOAD; pubmsg.payloadlen = strlen(PAYLOAD); pubmsg.qos = QOS; pubmsg.retained = 0; MQTTClient_publishMessage(client, TOPIC, &pubmsg, &token); printf(Waiting for up to %d seconds for publication of %sn on topic %s for client with ClientID: %sn, (int)(TIMEOUT/1000), PAYLOAD, TOPIC, CLIENTID); rc = MQTTClient_waitForCompletion(client, token, TIMEOUT); printf(Message with delivery token %d deliveredn, token); MQTTClient_disconnect(client, 10000); MQTTClient_destroy(&client); return rc;12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940Asynchronous publication example#include stdio.h#include stdlib.h#include string.h#include MQTTClient.h#define ADDRESS tcp:/localhost:1883#define CLIENTID ExampleClientPub#define TOPIC MQTT Examples#define PAYLOAD Hello World!#define QOS 1#define TIMEOUT 10000Lvolatile MQTTClient_deliveryToken deliveredtoken;void delivered(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt) printf(Message with token value %d delivery confirmedn, dt); deliveredtoken = dt;int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message) int i; char* payloadptr; printf(Message arrivedn); printf( topic: %sn, topicName); printf( message: ); payloadptr = message-payload; for(i=0; ipayloadlen; i+) putchar(*payloadptr+); putchar(n); MQTTClient_freeMessage(&message); MQTTClient_free(topicName); return 1;void connlost(void *context, char *cause) printf(nConnection lostn); printf( cause: %sn, cause);int main(int argc, char* argv) MQTTClient client; MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer; MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer; MQTTClient_deliveryToken token; int rc; MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL); conn_opts.keepAliveInterval = 20; conn_opts.cleansession = 1; MQTTClient_setCallbacks(client, NULL, connlost, msgarrvd, delivered); if (rc = MQTTClient_connect(client, &conn_opts) != MQTTCLIENT_SUCCESS) printf(Failed to connect, return code %dn, rc); exit(EXIT_FAILURE); pubmsg.payload = PAYLOAD; pubmsg.payloadlen = strlen(PAYLOAD); pubmsg.qos = QOS; pubmsg.retained = 0; deliveredtoken = 0; MQTTClient_publishMessage(client, TOPIC, &pubmsg, &token); printf(Waiting for publication of %sn on topic %s for client with ClientID: %sn, PAYLOAD, TOPIC, CLIENTID); while(deliveredtoken != token); MQTTClient_disconnect(client, 10000); MQTTClient_destroy(&client); return rc;123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869Asynchronous subscription example#include stdio.h#include stdlib.h#include string.h#include MQTTClient.h#define ADDRESS tcp:/localhost:1883#define CLIENTID ExampleClientSub#define TOPIC MQTT Examples#define PAYLOAD Hello World!#define QOS 1#define TIMEOUT 10000Lvolatile MQTTClient_deliveryToken deliveredtoken;void delivered(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt) printf(Message with token value %d delivery confirmedn, dt); deliveredtoken = dt;int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message) int i; char* payloadptr; printf(Message arrivedn); printf( topic: %sn, topicName); printf( message: ); payloadptr = message-payload; for(i=0; ipayloadlen; i+) putchar(*payloadptr+); putchar(n); MQTTClient_freeMessage(&message); MQTTClient_free(topicName); return 1;void connlost(void *context, char *cause) printf(nConnection lostn); printf( cause: %sn, cause);int main(int argc, char* argv) MQTTClient client; MQTTClient_connectOptions conn_opts =