Android MQTT

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）

基本知识

可参考：

零基础入门学用物联网 – MQTT基础篇 – 目录

MQTT是一个客户端服务端架构的发布/订阅模式的消息传输协议

有三个角色：

服务端
客户端
主题

QoS 服务质量等级

MQTT协议有三种服务质量级别：
QoS = 0 – 最多发一次
QoS = 1 – 最少发一次
QoS = 2 – 保证收一次

QoS=0的情况下，MQTT服务端和客户端不会对消息传输是否成功进行确认和检查。消息能否成功传输全看网络环境是否稳定。

当QoS级别为1时，发送端在消息发送完成后，会检查接收端是否已经成功接收到了消息

MQTT服务质量最高级是2级，即QoS = 2。当MQTT服务质量为2级时，MQTT协议可以确保接收端只接收一次消息

本地搭建MQTT测试

参考：

MQTT在Android端的使用详解以及MQTT服务器搭建、Paho客户端使用

1.安装emqx
安装后，cd到eqmx目录下，使用如下的命令

# Start emqx
./bin/emqx start# Check Status
./bin/emqx_ctl status# Stop emqx
./bin/emqx stop

启动后打开http://localhost:18083，帐号为admin,密码为public

2.Paho客户端，貌似版本比较老，在Mac上已经无法打开了
这里还是安装emqx提供的的客户端MQTT X

3.在手机上运行教程中提供project，就可以正常测试了

另外免费的在线 MQTT 5 服务器提供了一个免费的MQTT服务器

Broker:broker-cn.emqx.ioTCP 端口:1883Websocket 端口:8083TCP/TLS 端口:8883Websocket/TLS 端口:8084

其它基础教程

Android 使用 Kotlin 连接 MQTT

MQTT安全

参考：

MQTT安全初探

MQTT支持两种层次的认证：
1.传输层认证，传输层使用TLS认证设备，并且加密了通讯。
2.应用层认证，支持client id / username / password 等方式认证设备，但是只在应用层验证设备，不加密通讯

MQTT TLS/SSL 认证

参考：

Android MQTT TLS/SSL 认证
Creating an SSL/TLS Android MQTT Client
Android Demo使用说明
Android MQTT TLS/SSL 认证

一些说明

自签名证书的处理

参考：

Accept server’s self-signed ssl certificate in Java client

MQTT相关类介绍

MqttConnectOptions

MqttConnectOptions保存的是客户端如何连接到服务端的一些选项
这些选项与CONNECT报文有密切的关系

主要说明一下
1.setCleanSession(boolean cleanSession)

参考:1-3 连接MQTT服务端
如果cleanSession 被设置为“true”。那么服务端不需要客户端确认收到报文，也不会保存任何报文。在这种情况下，即使客户端错过了服务端发来的报文，也没办法让服务端再次发送报文。其实我们从字面上也很容易理解。cleanSession 的第一个词是clean。这个词的意思是clean（干净）的。服务端一旦发送完报文，就会把报文忘得“干干净净”了。
反过来，如果我们将cleanSession 设置为”false”。那么服务端就知道，后续通讯中，客户端可能会要求我保存没有收到的报文。
从以上的描述不难看出，如果某个客户端用于收发非常重要的信息（比如前文示例中汽车自动驾驶系统），那么该客户端在连接服务端时，应该将cleanSession设置为”false”。这样才能让服务端保存那些没有得到客户端接收确认的信息。以便服务端再次尝试将这些重要信息再次发送给客户端。

相反的，如果某个客户端用于收发不重要的信息（比如前文示例中车载音乐系统）那么该客户端在连接服务端时，应该将cleanSession设置为”true”。

请注意，如果需要服务端保存重要报文，光设置cleanSession 为false是不够的，还需要传递的MQTT信息QoS级别大于0。

2.setKeepAliveInterval(int keepAliveInterval)

MQTT服务端运行过程中，当有客户端因为某种原因断开了与服务端的连接，服务端需要实时了解这一情况。KeepAlive （心跳时间间隔）正是用于服务端了解客户端连接情况的。

3.will(遗嘱)相关

参考：2-6 MQTT遗嘱
为了让客户端可以更好的发挥作用，便于服务端管理，MQTT协议允许客户端在“活着”的时候就写好遗嘱，这样一旦客户端意外断线，服务端就可以将客户端的遗嘱公之于众。

客户端的遗嘱只在意外断线时才会发布，如果客户端正常的断开了与服务端的连接，这个遗嘱机制是不会启动的，服务端也不会将客户端的遗嘱公布。

当客户端正常断开连接时，会向服务端发送DISCONNECT报文，服务端接收到该报文后，就知道，客户端是正常断开连接，而并非意外断开连接。

MqttAndroidClient

1.setCallback(MqttCallback callback)

MqttCallback是一个接口，定义如下：

public interface MqttCallback {/*** This method is called when the connection to the server is lost.** @param cause the reason behind the loss of connection.*/void connectionLost(Throwable cause);/*** This method is called when a message arrives from the server.** <p>* This method is invoked synchronously by the MQTT client. An* acknowledgment is not sent back to the server until this* method returns cleanly.</p>* <p>* If an implementation of this method throws an <code>Exception</code>, then the* client will be shut down.  When the client is next re-connected, any QoS* 1 or 2 messages will be redelivered by the server.</p>* <p>* Any additional messages which arrive while an* implementation of this method is running, will build up in memory, and* will then back up on the network.</p>* <p>* If an application needs to persist data, then it* should ensure the data is persisted prior to returning from this method, as* after returning from this method, the message is considered to have been* delivered, and will not be reproducible.</p>* <p>* It is possible to send a new message within an implementation of this callback* (for example, a response to this message), but the implementation must not* disconnect the client, as it will be impossible to send an acknowledgment for* the message being processed, and a deadlock will occur.</p>** @param topic name of the topic on the message was published to* @param message the actual message.* @throws Exception if a terminal error has occurred, and the client should be* shut down.*/void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception;/*** Called when delivery for a message has been completed, and all* acknowledgments have been received. For QoS 0 messages it is* called once the message has been handed to the network for* delivery. For QoS 1 it is called when PUBACK is received and* for QoS 2 when PUBCOMP is received. The token will be the same* token as that returned when the message was published.** @param token the delivery token associated with the message.*/void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token);}

另外MqttCallbackExtended继承自MqttCallback

public interface MqttCallbackExtended extends MqttCallback {/*** Called when the connection to the server is completed successfully.* @param reconnect If true, the connection was the result of automatic reconnect.* @param serverURI The server URI that the connection was made to.*/void connectComplete(boolean reconnect, String serverURI);}

2.connect
通过使用如下的方法来连接

    public IMqttToken connect(MqttConnectOptions options, Object userContext,IMqttActionListener callback) throws MqttException

方法的返回值IMqttToken是一个接口类型

连接结果通过IMqttActionListener回调得到

public interface IMqttActionListener {/*** This method is invoked when an action has completed successfully.  * @param asyncActionToken associated with the action that has completed*/void onSuccess(IMqttToken asyncActionToken);/*** This method is invoked when an action fails.  * If a client is disconnected while an action is in progress * onFailure will be called. For connections* that use cleanSession set to false, any QoS 1 and 2 messages that * are in the process of being delivered will be delivered to the requested* quality of service next time the client connects.  * @param asyncActionToken associated with the action that has failed* @param exception thrown by the action that has failed*/void onFailure(IMqttToken asyncActionToken, Throwable exception);
}

这个地方就与CONNACK 报文有点关系了，参考：

3.2 CONNACK – Acknowledge connection request

Connect Return code如下：

DisconnectedBufferOptions

在一些例子中，有看到，在connect连接成功后，来设置DisconnectedBufferOptions

其定义为：

Holds the set of options that govern the behaviour of Offline (or Disconnected) buffering of messages
保存管理离线（或断开连接）消息缓冲行为的选项集

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基本知识

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MQTT安全

MQTT TLS/SSL 认证

一些说明

相关概念

1.公钥、私钥、签名、数字证书

2.HTTPS

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MqttConnectOptions

MqttAndroidClient

DisconnectedBufferOptions

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