RabbitMQ实现即时通讯-MQTT协议

有时候我们的项目中会用到即时通讯功能，比如电商系统中的客服聊天功能，还有在支付过程中，当用户支付成功后，第三方支付服务会回调我们的回调接口，此时我们需要通知前端支付成功。最近发现RabbitMQ可以很方便的实现即时通讯功能，如果你没有特殊的业务需求，甚至可以不写后端代码，今天给大家讲讲如何使用RabbitMQ来实现即时通讯！

MQTT协议

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的轻量级通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。

MQTT相关概念

Publisher（发布者）：消息的发出者，负责发送消息。
Subscriber（订阅者）：消息的订阅者，负责接收并处理消息。
Broker（代理）：消息代理，位于消息发布者和订阅者之间，各类支持MQTT协议的消息中间件都可以充当。
Topic（主题）：可以理解为消息队列中的路由，订阅者订阅了主题之后，就可以收到发送到该主题的消息。
Payload（负载）；可以理解为发送消息的内容。
QoS（消息质量）：全称Quality of Service，即消息的发送质量，主要有QoS 0、QoS 1、QoS 2三个等级，下面分别介绍下：
- QoS 0（Almost Once）：至多一次，只发送一次，会发生消息丢失或重复；
- QoS 1（Atleast Once）：至少一次，确保消息到达，但消息重复可能会发生；
- QoS 2（Exactly Once）：只有一次，确保消息只到达一次。

RabbitMQ启用MQTT功能

RabbitMQ启用MQTT功能，需要先安装然RabbitMQ然后再启用MQTT插件。

首先我们需要安装并启动RabbitMQ，对RabbitMQ不了解的朋友可以参考《花了3天总结的RabbitMQ实用技巧，有点东西！》；
接下来就是启用RabbitMQ的MQTT插件了，默认是不启用的，使用如下命令开启即可；

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_mqtt

开启成功后，查看管理控制台，我们可以发现MQTT服务运行在1883端口上了。

MQTT客户端

我们可以使用MQTT客户端来测试MQTT的即时通讯功能，这里使用的是MQTTBox这个客户端工具。

首先下载并安装好MQTTBox，下载地址：http://workswithweb.com/mqttbox.html

点击Create MQTT Client按钮来创建一个MQTT客户端；

接下来对MQTT客户端进行配置，主要是配置好协议端口、连接用户名密码和QoS即可；

再配置一个订阅者，订阅者订阅testTopicA这个主题，我们会向这个主题发送消息；

发布者向主题中发布消息，订阅者可以实时接收到。

前端直接实现即时通讯

既然MQTTBox客户端可以直接通过RabbitMQ实现即时通讯，那我们是不是直接使用前端技术也可以实现即时通讯？答案是肯定的！下面我们将通过html+javascript实现一个简单的聊天功能，真正不写一行后端代码实现即时通讯！

由于RabbitMQ与Web端交互底层使用的是WebSocket，所以我们需要开启RabbitMQ的MQTT WEB支持，使用如下命令开启即可；

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_web_mqtt

开启成功后，查看管理控制台，我们可以发现MQTT的WEB服务运行在15675端口上了；

WEB端与MQTT服务进行通讯需要使用一个叫MQTT.js的库，项目地址：https://github.com/mqttjs/MQTT.js

实现的功能非常简单，一个单聊功能，需要注意的是配置好MQTT服务的访问地址为：ws://localhost:15675/ws

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>Title</title></head><body><div>    <label>目标Topic：<input id="targetTopicInput" type="text"></label><br>    <label>发送消息：<input id="messageInput" type="text"></label><br>    <button onclick="sendMessage()">发送</button>    <button onclick="clearMessage()">清空</button>    <div id="messageDiv"></div></div></body><script src="https://unpkg.com/mqtt/dist/mqtt.min.js"></script><script>    //RabbitMQ的web-mqtt连接地址    const url = 'ws://localhost:15675/ws';    //获取订阅的topic    const topic = getQueryString("topic");    //连接到消息队列    let client = mqtt.connect(url);    client.on('connect', function () {        //连接成功后订阅topic        client.subscribe(topic, function (err) {            if (!err) {                showMessage("订阅topic：" + topic + "成功！");            }        });    });    //获取订阅topic中的消息    client.on('message', function (topic, message) {        showMessage("收到消息：" + message.toString());    });     //发送消息    function sendMessage() {        let targetTopic = document.getElementById("targetTopicInput").value;        let message = document.getElementById("messageInput").value;        //向目标topic中发送消息        client.publish(targetTopic, message);        showMessage("发送消息给" + targetTopic + "的消息：" + message);    }     //从URL中获取参数    function getQueryString(name) {        let reg = new RegExp("(^|&)" + name + "=([^&]*)(&|$)", "i");        let r = window.location.search.substr(1).match(reg);        if (r != null) {            return decodeURIComponent(r[2]);        }        return null;    }     //在消息列表中展示消息    function showMessage(message) {        let messageDiv = document.getElementById("messageDiv");        let messageEle = document.createElement("div");        messageEle.innerText = message;        messageDiv.appendChild(messageEle);    }     //清空消息列表    function clearMessage() {        let messageDiv = document.getElementById("messageDiv");        messageDiv.innerHTML = "";    }</script></html>

接下来我们订阅不同的主题开启两个页面测试下功能（页面放在了SpringBoot应用的resource目录下了，需要先启动应用再访问）：
- 第一个订阅主题testTopicA，访问地址：http://localhost:8088/page/index?topic=testTopicA
- 第二个订阅主题testTopicB，访问地址：http://localhost:8088/page/index?topic=testTopicB
之后互相发送消息，让我们来看看效果吧！

在SpringBoot中使用

没有特殊业务需求的时候，前端可以直接和RabbitMQ对接实现即时通讯。但是有时候我们需要通过服务端去通知前端，此时就需要在应用中集成MQTT了，接下来我们来讲讲如何在SpringBoot应用中使用MQTT。

首先我们需要在pom.xml中添加MQTT相关依赖；

<!--Spring集成MQTT--><dependency>    <groupId>org.springframework.integration</groupId>    <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId></dependency>

在application.yml中添加MQTT相关配置，主要是访问地址、用户名密码、默认主题信息；

rabbitmq:  mqtt:    url: tcp://localhost:1883    username: guest    password: guest    defaultTopic: testTopic

编写一个Java配置类从配置文件中读取配置便于使用；

/** * MQTT相关配置 * Created by macro on 2020/9/15. */@Data@EqualsAndHashCode(callSuper = false)@Component@ConfigurationProperties(prefix = "rabbitmq.mqtt")public class MqttConfig {    /**     * RabbitMQ连接用户名     */    private String username;    /**     * RabbitMQ连接密码     */    private String password;    /**     * RabbitMQ的MQTT默认topic     */    private String defaultTopic;    /**     * RabbitMQ的MQTT连接地址     */    private String url;}

添加MQTT消息订阅者相关配置，使用@ServiceActivator注解声明一个服务激活器，通过MessageHandler来处理订阅消息；

/** * MQTT消息订阅者相关配置 * Created by macro on 2020/9/15. */@Slf4j@Configurationpublic class MqttInboundConfig {    @Autowired    private MqttConfig mqttConfig;     @Bean    public MessageChannel mqttInputChannel() {        return new DirectChannel();    }     @Bean    public MessageProducer inbound() {        MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter =                new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(mqttConfig.getUrl(), "subscriberClient",                        mqttConfig.getDefaultTopic());        adapter.setCompletionTimeout(5000);        adapter.setConverter(new DefaultPahoMessageConverter());        //设置消息质量：0->至多一次；1->至少一次；2->只有一次        adapter.setQos(1);        adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel());        return adapter;    }     @Bean    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInputChannel")    public MessageHandler handler() {        return new MessageHandler() {             @Override            public void handleMessage(Message<?> message) throws MessagingException {                //处理订阅消息                log.info("handleMessage : {}",message.getPayload());            }         };    }}

添加MQTT消息发布者相关配置；

/** * MQTT消息发布者相关配置 * Created by macro on 2020/9/15. */@Configurationpublic class MqttOutboundConfig {     @Autowired    private MqttConfig mqttConfig;     @Bean    public MqttPahoClientFactory mqttClientFactory() {        DefaultMqttPahoClientFactory factory = new DefaultMqttPahoClientFactory();        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();        options.setServerURIs(new String[] { mqttConfig.getUrl()});        options.setUserName(mqttConfig.getUsername());        options.setPassword(mqttConfig.getPassword().toCharArray());        factory.setConnectionOptions(options);        return factory;    }     @Bean    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttOutboundChannel")    public MessageHandler mqttOutbound() {        MqttPahoMessageHandler messageHandler =                new MqttPahoMessageHandler("publisherClient", mqttClientFactory());        messageHandler.setAsync(true);        messageHandler.setDefaultTopic(mqttConfig.getDefaultTopic());        return messageHandler;    }     @Bean    public MessageChannel mqttOutboundChannel() {        return new DirectChannel();    }}

添加MQTT网关，用于向主题中发送消息；

/** * MQTT网关，通过接口将数据传递到集成流 * Created by macro on 2020/9/15. */@Component@MessagingGateway(defaultRequestChannel = "mqttOutboundChannel")public interface MqttGateway {    /**     * 发送消息到默认topic     */    void sendToMqtt(String payload);     /**     * 发送消息到指定topic     */    void sendToMqtt(String payload, @Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic);     /**     * 发送消息到指定topic并设置QOS     */    void sendToMqtt(@Header(MqttHeaders.TOPIC) String topic, @Header(MqttHeaders.QOS) int qos, String payload);}

添加MQTT测试接口，使用MQTT网关向特定主题中发送消息；

/** * MQTT测试接口 * Created by macro on 2020/9/15. */@Api(tags = "MqttController", description = "MQTT测试接口")@RestController@RequestMapping("/mqtt")public class MqttController {     @Autowired    private MqttGateway mqttGateway;     @PostMapping("/sendToDefaultTopic")    @ApiOperation("向默认主题发送消息")    public CommonResult sendToDefaultTopic(String payload) {        mqttGateway.sendToMqtt(payload);        return CommonResult.success(null);    }     @PostMapping("/sendToTopic")    @ApiOperation("向指定主题发送消息")    public CommonResult sendToTopic(String payload, String topic) {        mqttGateway.sendToMqtt(payload, topic);        return CommonResult.success(null);    }}

调用接口向主题中发送消息进行测试；

后台成功接收到消息并进行打印。

2020-09-17 14:29:01.689  INFO 11192 --- [ubscriberClient] c.m.mall.tiny.config.MqttInboundConfig   : handleMessage : 来自网页上的消息2020-09-17 14:29:06.101  INFO 11192 --- [ubscriberClient] c.m.mall.tiny.config.MqttInboundConfig   : handleMessage : 来自网页上的消息2020-09-17 14:29:07.384  INFO 11192 --- [ubscriberClient] c.m.mall.tiny.config.MqttInboundConfig   : handleMessage : 来自网页上的消息

总结

消息中间件应用越来越广泛，不仅可以实现可靠的异步通信，还可以实现即时通讯，掌握一个消息中间件还是很有必要的。如果没有特殊业务需求，客户端或者前端直接使用MQTT对接消息中间件即可实现即时通讯，有特殊需求的时候也可以使用SpringBoot集成MQTT的方式来实现，总之消息中间件是实现即时通讯的一个好选择！

项目源码地址

https://github.com/macrozheng/mall-learning/tree/master/mall-tiny-mqtt

【备：其他参考网址
SpringBoot集成MQTT （超稳定）
MQTT协议，终于有人讲清楚了
】

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