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);
}
}
|
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));
}
}
|
借助于mqtt-library项目，编解码不复杂。
MQTT的消息处理
| 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889 |
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();
}
}
|
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。