前言
MQTT定义了物联网传输协议，其标准倾向于原始TCP实现。构建于TCP的上层协议堆栈，诸如HTTP等，在空间上多了一些处理路径，稍微耗费了CPU和内存，虽看似微乎其微，但对很多处理能力不足的嵌入式设备而言，选择原始的TCP却是最好的选择。
但单纯TCP不是所有物件联网的最佳选择，提供构建与TCP基础之上的传统的HTTP通信支持，尤其是浏览器、性能富裕的桌面涉及领域，还是企业最 可信赖、最可控的传输方式之一。支持多种多样的连接通道，让目前所有一切皆可联网，除了原始TCP Socket，还要支持构建于其之上的HTTP、HTML5 Websocket，就很有必要。
mqtt.io，Pub/Sub中间件，也可以称之为推送服务器，涵盖所有主流桌面系统、浏览器平台，并且倾斜 于移动互联网，以及物联网的广阔适应天地。使用一句英文概括可能更为合适："Make everything connect”，让所有物件都可连接。其业务目标，可用下图概括：
mqtt.io致力于做下一代支持所有主流桌面平台、所有主流浏览器、所有可联网物件都可以联网的PUB/SUB消息推送系统。
构建此系统，在于降低传统企业各自分散的推送系统，统一运营，统一管理，节省人员、运维开支。
注意事项
- mqtt.io是一个项目名称，没有官网，http://www.mqtt.io，和这个项目没有一毛钱关系。
- 项目地址：https://github.com/yongboy/mqtt.io，
- 项目名称启发于 http://socket.io http://netty.io 等知名framework。
- 目前只实现QoS 0基本特性，实现概览，后期会根据反馈，做出一些调整
依赖
- netty 4，目前JAVA IO界明星
- mqtt-library 二进制和MQTT对象的转换，这种苦活累活都是它来做，真心让人喜欢。
数据流转
解码器
用于转换二进制流到JAVA对象的过程：
| 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051 |
package io.mqtt.handler.coder; import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.handler.codec.MessageToMessageDecoder; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.util.List; import org.meqantt.message.Message; import org.meqantt.message.MessageInputStream; public class MqttMessageNewDecoder extends MessageToMessageDecoder<ByteBuf> { @Override public void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf buf, List<Object> out) throws Exception { if (buf.readableBytes() < 2) { return; } buf.markReaderIndex(); buf.readByte(); // read away header int msgLength = 0; int multiplier = 1; int digit; int lengthSize = 0; do { lengthSize++; digit = buf.readByte(); msgLength += (digit & 0x7f) * multiplier; multiplier *= 128; if ((digit & 0x80) > 0 && !buf.isReadable()) { buf.resetReaderIndex(); return; } } while ((digit & 0x80) > 0); if (buf.readableBytes() < msgLength) { buf.resetReaderIndex(); return; } byte[] data = new byte[1 + lengthSize + msgLength]; buf.resetReaderIndex(); buf.readBytes(data); MessageInputStream mis = new MessageInputStream( new ByteArrayInputStream(data)); Message msg = mis.readMessage(); mis.close(); out.add(msg); } } |
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编码器
对所有要写入网卡缓冲区的JAVA对象转换成二进制：
| 12345678910111213141516171819202122232425 |
package io.mqtt.handler.coder; import io.netty.buffer.Unpooled; import io.netty.channel.ChannelHandler.Sharable; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.handler.codec.MessageToMessageEncoder; import java.util.List; import org.meqantt.message.Message; @Sharable public class MqttMessageNewEncoder extends MessageToMessageEncoder<Object> { @Override protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List<Object> out) throws Exception { if (!(msg instanceof Message)) { return; } byte[] data = ((Message) msg).toBytes(); out.add(Unpooled.wrappedBuffer(data)); } } |
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借助于mqtt-library项目，编解码不复杂。
MQTT的消息处理
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package io.mqtt.handler; import io.mqtt.processer.ConnectProcesser; import io.mqtt.processer.DisConnectProcesser; import io.mqtt.processer.PingReqProcesser; import io.mqtt.processer.Processer; import io.mqtt.processer.PublishProcesser; import io.mqtt.processer.SubscribeProcesser; import io.mqtt.processer.UnsubscribeProcesser; import io.netty.channel.ChannelFutureListener; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; import io.netty.handler.timeout.ReadTimeoutException; import java.util.Collections; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import org.meqantt.message.ConnAckMessage; import org.meqantt.message.ConnAckMessage.ConnectionStatus; import org.meqantt.message.DisconnectMessage; import org.meqantt.message.Message; import org.meqantt.message.Message.Type; import org.meqantt.message.PingRespMessage; public class MqttMessageHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { private static PingRespMessage PINGRESP = new PingRespMessage(); private static final Map<Message.Type, Processer> processers; static { Map<Message.Type, Processer> map = new HashMap<Message.Type, Processer>( 6); map.put(Type.CONNECT, new ConnectProcesser()); map.put(Type.PUBLISH, new PublishProcesser()); map.put(Type.SUBSCRIBE, new SubscribeProcesser()); map.put(Type.UNSUBSCRIBE, new UnsubscribeProcesser()); map.put(Type.PINGREQ, new PingReqProcesser()); map.put(Type.DISCONNECT, new DisConnectProcesser()); processers = Collections.unmodifiableMap(map); } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable e) throws Exception { try { if (e.getCause() instanceof ReadTimeoutException) { ctx.write(PINGRESP).addListener( ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE); } else { ctx.channel().close(); } } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); ctx.channel().close(); } e.printStackTrace(); } @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object obj) throws Exception { Message msg = (Message) obj; Processer p = processers.get(msg.getType()); if (p == null) { return; } Message rmsg = p.proc(msg, ctx); if (rmsg == null) { return; } if (rmsg instanceof ConnAckMessage && ((ConnAckMessage) rmsg).getStatus() != ConnectionStatus.ACCEPTED) { ctx.write(rmsg).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); } else if (rmsg instanceof DisconnectMessage) { ctx.write(rmsg).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); } else { ctx.write(rmsg).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE_ON_FAILURE); } } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.flush(); } } |
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更具体的可以查看项目。
小结
简单介绍了一个简单的不能再简单的MQTT Server，只具有最基本的QoS 0类型的消息订阅等。
后面，对HTML 5 Websocket，会在现有基础代码之上，不做多大改动，增加对MQTT Over WebSocket的支持。