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。

mica-mqtt 更加易于集成到已有服务和二次开发,降低自研物联网平台开发成本。

二、功能

  • 支持 MQTT v3.1、v3.1.1 以及 v5.0 协议。
  • 支持 websocket mqtt 子协议(支持 mqtt.js)。
  • 支持 http rest api,http api 文档详见。
  • 支持 MQTT client 客户端。
  • 支持 MQTT server 服务端。
  • 支持 MQTT 遗嘱消息。
  • 支持 MQTT 保留消息。
  • 支持自定义消息(mq)处理转发实现集群。
  • MQTT 客户端 阿里云 mqtt 连接 demo。
  • 支持 GraalVM 编译成本机可执行程序。
  • 支持 Spring boot 项目快速接入(mica-mqtt-spring-boot-starter)。
  • mica-mqtt-spring-boot-starter 支持对接 Prometheus + Grafana。
  • 基于 redis pub/sub 实现集群,详见 mica-mqtt-broker 模块。

三、使用场景

  • 物联网(云端)
  • 物联网(边缘端)
  • 群组类 IM
  • 消息推送

四、待办

  • 优化处理 mqtt session,以及支持部分 mqtt v5.0 新特性。
  • 基于 easy-rule + druid sql 解析,实现规则引擎。

五、更新记录

  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图1 mqtt-mqtt-core client IMqttClientConnectListener 添加 onDisconnect 方法。gitee #I4JT1D 感谢 @willianfu 同学反馈。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图2 mica-mqtt-core server IMqttMessageListener 接口调整,不兼容老版本。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图3 mica-mqtt-broker 调整上下行消息通道。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图4 mica-mqtt-broker 添加节点管理,抽象业务层,方便接入,后续版本会对接规则引擎。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图5 mica-mqtt-broker 调整默认的 Message 序列化方式,不兼容老版本。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图6 mica-mqtt-broker 优化设备上下线,处理节点停机的情况。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图7 抽取 mica-mqtt-model 模块,方便后期支持消息桥接,Message 添加默认的消息序列化。 gitee #I4ECEO
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图8 mica-mqtt-model 完善 Message 消息模型,方便集群。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图9 mica-mqtt-core MqttClient 修复 ssl 没有设置,感谢 @hjkJOJO 同学反馈。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图10 修复 websocket mqtt.js 需要拆包 gitee #I4JYJX 感谢 @Symous 同学反馈。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图11 完善 mica-mqtt-broker README.md,添加二开说明。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图12 统一 mica-mqtt server ip 文档。
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图13 更新 README.md
  • mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图14 升级 tio 到 3.7.5.v20211028-RELEASE AioDecodeException 改为 TioDecodeException,

六、重要更新说明

6.1 客户端 IMqttClientConnectListener 添加 onDisconnect 方法

  1. public interface IMqttClientConnectListener {
  2. /**
  3. * 监听到消息
  4. *
  5. * @param context ChannelContext
  6. * @param isReconnect 是否重连
  7. */
  8. void onConnected(ChannelContext context, boolean isReconnect);
  9. /**
  10. * 连接关闭前触发本方法
  11. *
  12. * @param channelContext the channelContext
  13. * @param throwable the throwable 有可能为空
  14. * @param remark the remark 有可能为空
  15. * @param isRemove is removed
  16. */
  17. void onDisconnect(ChannelContext channelContext, Throwable throwable, String remark, boolean isRemove);
  18. }

6.2 服务端 IMqttMessageListener onMessage 参数调整

  1. @FunctionalInterface
  2. public interface IMqttMessageListener {
  3. /**
  4. * 监听到消息
  5. *
  6. * @param context ChannelContext
  7. * @param clientId clientId
  8. * @param message Message
  9. */
  10. void onMessage(ChannelContext context, String clientId, Message message);
  11. }

6.3 Message 对象添加更多属性

为了以后版本更方便的对接规则引擎对 Message 中的属性进行了扩充,并且内置 DefaultMessageSerializer 序列化,基于 ByteBuffer 进行的类协议解析的方式,速度更快,报文更小。

  1. byte[] data = DefaultMessageSerializer.INSTANCE.serialize(message);
  2. Message message1 = DefaultMessageSerializer.INSTANCE.deserialize(data);

七、Spring boot 快速接入

7.1 添加依赖

  1. <dependency>
  2. <groupId>net.dreamlu</groupId>
  3. <artifactId>mica-mqtt-spring-boot-starter</artifactId>
  4. <version>1.2.0</version>
  5. </dependency>

7.2 服务端配置示例

  1. mqtt:
  2. server:
  3. enabled: true # 是否开启,默认:true
  4. ip: 0.0.0.0 # 服务端 ip 默认:0.0.0.0
  5. port: 5883 # 端口,默认:1883
  6. name: Mica-Mqtt-Server # 名称,默认:Mica-Mqtt-Server
  7. buffer-allocator: HEAP # 堆内存和堆外内存,默认:堆内存
  8. heartbeat-timeout: 120000 # 心跳超时,单位毫秒,默认: 1000 * 120
  9. read-buffer-size: 8092 # 接收数据的 buffer size,默认:8092
  10. max-bytes-in-message: 8092 # 消息解析最大 bytes 长度,默认:8092
  11. debug: true # 如果开启 prometheus 指标收集建议关闭
  12. websocket-enable: true # 开启 websocket 子协议,默认开启
  13. websocket-port: 8083 # websocket 端口,默认:8083

7.3 服务端可实现接口(注册成 Spring Bean 即可)

接口 是否必须 说明
IMqttServerUniqueIdService 否 用于 clientId 不唯一时,自定义实现唯一标识,后续接口使用它替代 clientId
IMqttServerAuthHandler 是 用于服务端认证
IMqttServerSubscribeValidator 是 1.1.3 新增,用于服务端订阅校验
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

7.4 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

mqtt监控1.jpg

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

八、普通 java 项目接入

8.1 maven 依赖

  1. <dependency>
  2. <groupId>net.dreamlu</groupId>
  3. <artifactId>mica-mqtt-core</artifactId>
  4. <version>1.2.0</version>
  5. </dependency>

8.2 mica-mqtt 客户端

  1. // 初始化 mqtt 客户端
  2. MqttClient client = MqttClient.create()
  3. .ip("127.0.0.1")
  4. .port(1883) // 默认:1883
  5. .username("admin")
  6. .password("123456")
  7. .version(MqttVersion.MQTT_5) // 默认:3_1_1
  8. .clientId("xxxxxx") // 默认:MICA-MQTT- 前缀和 36进制的纳秒数
  9. .connect(); // 连接
  10. // 消息订阅,同类方法 subxxx
  11. client.subQos0("/test/#", (topic, payload) -> {
  12. logger.info(topic + '\t' + ByteBufferUtil.toString(payload));
  13. });
  14. // 取消订阅
  15. client.unSubscribe("/test/#");
  16. // 发送消息
  17. client.publish("/test/client", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
  18. // 断开连接
  19. client.disconnect();
  20. // 重连
  21. client.reconnect();
  22. // 停止
  23. client.stop();

8.3 mica-mqtt 服务端

  1. // 注意:为了能接受更多链接(降低内存),请添加 jvm 参数 -Xss129k
  2. MqttServer mqttServer = MqttServer.create()
  3. // 默认:0.0.0.0
  4. .ip("0.0.0.0")
  5. // 默认:1883
  6. .port(1883)
  7. // 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)
  8. .readBufferSize(512)
  9. // 消息监听
  10. .messageListener((context, clientId, message) -> {
  11. logger.info("clientId:{} message:{} payload:{}", clientId, message, ByteBufferUtil.toString(message.getPayload()));
  12. })
  13. .debug() // 开启 t-io debug 信息日志
  14. .start();
  15. // 发送给某个客户端
  16. mqttServer.publish("clientId","/test/123", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes()));
  17. // 发送给所有在线监听这个 topic 的客户端
  18. mqttServer.publishAll("/test/123", ByteBuffer.wrap("mica最牛皮".getBytes()));
  19. // 停止服务
  20. mqttServer.stop();

九、集群演示视频

mica-mqtt集群.gif

十、关注我们

mica-mqtt 1.2.0 发布完善集群功能 - 图17

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