Mosquitto原理与实践

Mosquitto-test

一、运行方式

打开三个终端

#mosquitto broker:
./mosquitto -c mosquitto.conf -v

#mosquitto sub:
./mosquitto_sub -h localhost -t "hello" -i "sub1"

#mosquitto pub:
./mosquitto_pub -h localhost -t "hello" -m "hello,world" -i "pub"

二、常用参数说明

参数	描述
-h	服务器主机，默认localhost
-t	指定主题
-u	用户名
-P	密码
-i	客户端id，唯一
-m	发布的消息内容

三、Bug/Warning

Warning: Mosquitto should not be run as root/administrator.

最好不要以root的身份来运行Mosquitto代理，可以换一个用户，如Wuhlan，同时mosquitto.config里的user root也要修改为user Wuhlan
Library /lib/libmosquittopp.so can not find symbol: _ZdlPvj

编译成功，运行失败。这个报错大概的意思应该是libmosquittopp.so找不到入口，导致的原因是我在配置链接方式的时候，多链接了这个库。

四、MQTT的基本原理

MQTT 是一个轻量级协议，使用基于 TCP/IP 协议的发布/订阅消息转发模式，在物联网应用中大规模使用。以Broker代理服务器作为中转站，客户端之间通过消息订阅和推送的方式来进行通信。如下图所示：

mosquitto结构体，它保存了客户端连接broker的相关参数。如下所示：

struct mosquitto {
#ifndef WIN32
    int sock; /*服务器程序与该客户端连接通信所用的socket描述符*/
#  ifndef WITH_BROKER
    int sockpairR, sockpairW;
#  endif
#else
    SOCKET sock;
#  ifndef WITH_BROKER
    SOCKET sockpairR, sockpairW;
#  endif
#endif
    enum _mosquitto_protocol protocol;
    char *address;/*该客户端的IP地址*/
    char *id;/*该客户端登陆mosquitto程序时所提供的ID值，该值与其他的客户端不能重复*/
    char *username;/*登录用户名*/
    char *password;/*密码*/
    uint16_t keepalive;/*该客户端需在此时间内向mosquitto服务器程序发送一条ping/ping消息*/
    uint16_t last_mid;
    enum mosquitto_client_state state;
    time_t last_msg_in;/*last_msg_in和last_msg_out用于记录上次收发消息的时间*/
    time_t last_msg_out;
    time_t ping_t;
    struct _mosquitto_packet in_packet;
    struct _mosquitto_packet *current_out_packet;
    struct _mosquitto_packet *out_packet;
    struct mosquitto_message *will;
        ...
    bool want_write;
    bool want_connect;
#if defined(WITH_THREADING) && !defined(WITH_BROKER)
    pthread_mutex_t callback_mutex;
    pthread_mutex_t log_callback_mutex;
    pthread_mutex_t msgtime_mutex;
    pthread_mutex_t out_packet_mutex;
    pthread_mutex_t current_out_packet_mutex;
    pthread_mutex_t state_mutex;
    pthread_mutex_t in_message_mutex;
    pthread_mutex_t out_message_mutex;
    pthread_t thread_id;
#endif
    bool clean_session;
#ifdef WITH_BROKER
    bool is_dropping;
    bool is_bridge;
    struct _mqtt3_bridge *bridge;
    struct mosquitto_client_msg *msgs;/*用于暂时存储发往该context的消息。*/
    struct mosquitto_client_msg *last_msg;
    int msg_count;
    int msg_count12;
    struct _mosquitto_acl_user *acl_list;
    struct _mqtt3_listener *listener;
    time_t disconnect_t;
    struct _mosquitto_packet *out_packet_last;
    struct _mosquitto_subhier **subs;
    int sub_count;
    int pollfd_index;
...
};

常用的相关函数如下：

函数名称	功能	备注
mosquitto_lib_init()	使用mosquitto库的函数前，要先进行初始化
mosquitto_lib_cleanup()	使用完mosquitto库的函数后，要进行相关的清除操作
mosquitto_new()	创建一个新的mosquitto客户端实例，使用完后一定要使用mosquitto_destroy()释放相关内存	id需要设置一下，否则可能出现意想不到的错误。设置为 true 可指示代理在断开连接时清除所有消息和订阅，设置为 false 以指示代理保留它们。
mosquitto_destroy()	用于释放与 mosquitto 客户端实例关联的内存
mosquitto_connect_callback_set()	设置连接回调。当代理发送 CONNECCT ACK 消息以响应连接时，将调用此消息	第二个参数为回调函数
mosquitto_disconnect_callback_set()	设置断开连接回调。当代理收到断开连接命令并断开客户端连接时，将调用此选项	第二个参数为回调函数
mosquitto_publish_callback_set()	设置发布回调。当使用 mosquitto_publish 启动的消息已成功发送到代理时，将调用此选项	第二个参数为回调函数
mosquitto_subscribe_callback_set()	设置订阅回调。当代理响应订阅请求时，将调用此函数	第二个参数为回调函数
mosquitto_message_callback_set()	设设置消息回调。当从代理接收到消息时，将调用此函数	第二个参数为回调函数
mosquitto_loop_forever()	此函数在无限阻塞循环中调用 loop（）。对于只想在程序中运行 MQTT 客户机循环的情况，它非常有用。它处理服务器连接丢失时的重新连接。如果在回调中调用 mosquitto_disconnect（），它将返回
mosquitto_loop_start()	网络事件循环处理函数，客户端通过创建新的线程不断调用mosquitto_loop()函数来处理网络事件，该函数非阻塞
mosquitto_loop_stop()	这是线程化客户端接口的一部分。调用此命令一次以停止以前使用mosquitto_loop_start创建的网络线程。此调用将阻塞，直到网络线程完成。要结束网络线程，必须先前调用 mosquitto_disconnect 或已将 force 参数设置为 true