# NewLife.MQTT - MQTT协议      MQTT协议是物联网领域最流行的通信协议！ `NewLife.MQTT`包含了MQTT的完整实现，并实现了客户端`MqttClient`，以及服务端`MqttServer`。 其中MqttServer仅实现基本网络框架，支持消息收发，完整的消息交换功能位于商用版IoT平台[FIoT](https://newlifex.com/iot/fiot)中。 ## MQTT协议 最流行的物联网通信协议MQTT，包括客户端、服务端和Web管理平台。 提供订阅/发布模式，更为简约、轻量，易于使用，针对受限环境（带宽低、网络延迟高、网络通信不稳定），可以简单概括为物联网打造，官方总结特点如下： 1. 使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。 2. 对负载内容屏蔽的消息传输。 3. 使用 TCP/IP 提供网络连接。 4. 有三种消息发布服务质量： “至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。 “至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。 “只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。 5. 小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。 6. 使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。 ## MQTT 发布与订阅 发布时，指定消息Qos，broker保存的消息包含了Qos； 订阅时，指定这次订阅要求的Qos，broker回复授权使用的Qos，一般就是申请那个； 消费时，消息的Qos取发布订阅中较小者！ 详细场景： - 订阅Qos=0，不管发布什么消息，消费到的消息Qos都是0； - 订阅Qos=1，发布消息Qos=0时，消费得到Qos=0，发布消息Qos=1或2时，消费得到Qos=1； - 订阅Qos=2，消费得到的消息Qos，就是发布时的Qos； - 发布Qos=0，broker不做任何答复，理论上中途丢了都不知道，但是因为Tcp，如果网络异常客户端能发现； - 发布Qos=1，broker答复`PubAck`，表示已经收到消息； - 发布Qos=2，broker答复`PubRec`，客户端再次发送`PubRel`，broker答复`PubComp`，消息才算发布完成； - 订阅Qos=2，broker推送Qos=2消息，客户端先回`PubRec`，broker再次发送`PubRel`，客户端答复`PubComp`，消息才算消费完成； - 发布Qos=2消息时，双重确认流程不需要等消费端在线，仅限于发布者与broker之间即可完成。 ## 快速尝鲜 打开源码解决方案，把Test设为启动项目，启动即可。 默认先后启动TestServer和TestClient。  ## 服务端 Nuget引用`NewLife.MQTT`，使用以下代码启动服务端： ```csharp var services = ObjectContainer.Current; services.AddSingleton<ILog>(XTrace.Log); services.AddTransient<IMqttHandler, MqttHandler>(); services.AddSingleton<MqttExchange, MqttExchange>(); var server = new MqttServer { Port = 1883, ServiceProvider = services.BuildServiceProvider(), Log = XTrace.Log, SessionLog = XTrace.Log, }; server.Start(); ``` 通过指定端口1883，默认处理器`MqttHandler`，默认交换机`MqttExchange`，启动服务端。 ## 客户端 Nuget引用`NewLife.MQTT`，使用以下代码连接服务端： ```csharp var client = new MqttClient { Log = XTrace.Log, Server = "tcp://127.0.0.1:1883", //UserName = "admin", //Password = "admin", ClientId = Guid.NewGuid() + "", }; await client.ConnectAsync(); // 订阅“/test”主题 var rt = await client.SubscribeAsync("/test", (e) => { XTrace.WriteLine("收到消息:" + "/test/# =>" + e.Topic + ":" + e.Payload.ToStr()); }); // 每2秒向“/test”主题发布一条消息 while (true) { try { var msg = "学无先后达者为师" + Rand.NextString(8); await client.PublishAsync("/test", msg); } catch (Exception ex) { XTrace.WriteException(ex); } await Task.Delay(2000); } ``` 客户端连接服务端有几个要素：`服务端地址`、`用户名`、`密码`、`客户端标识`，然后通过`ConnectAsync`连接服务端。 客户端可以是消费者角色，通过`SubscribeAsync`订阅指定Topic。 客户端也可以是生产者角色，通过`PublishAsync`发布消息到指定Topic。 ## 自定义服务端 需要在服务端处理客户端连接和消息交互逻辑时，就需要自定义服务端。例如IoT平台，在收到设备上报MQTT数据以后，直接接收落库，而不需要再次消费。 自定义处理器示例如下： ```csharp private class MyHandler : MqttHandler { private readonly ILog _log; public MyHandler(ILog log) => _log = log; protected override ConnAck OnConnect(ConnectMessage message) { _log.Info("客户端[{0}]连接 user={1} pass={2} clientId={3}", Session.Remote.EndPoint, message.Username, message.Password, message.ClientId); return base.OnConnect(message); } protected override MqttMessage OnDisconnect(DisconnectMessage message) { _log.Info("客户端[{0}]断开", Session.Remote); return base.OnDisconnect(message); } protected override MqttIdMessage OnPublish(PublishMessage message) { _log.Info("客户端[{0}]发布[{1}:qos={2}]: {3}", Session.Remote, message.Topic, (Int32)message.QoS, message.Payload.ToStr()); return base.OnPublish(message); } } ``` 稍微修改一下服务端注入处理器的代码即可使用自定义处理器： ```csharp var services = ObjectContainer.Current; services.AddSingleton<ILog>(XTrace.Log); services.AddTransient<IMqttHandler, MyHandler>(); services.AddSingleton<MqttExchange, MqttExchange>(); var server = new MqttServer { Port = 1883, ServiceProvider = services.BuildServiceProvider(), Log = XTrace.Log, SessionLog = XTrace.Log, }; server.Start(); ``` ## 集群 集群管理，Join、Ping、Lease。 Join加入集群，告诉对方我是集群节点之一，启动时调用N-1次。 每15秒Ping一次所有节点，更新活跃时间。 Lease离开集群，调用N-1次。 每个节点根据最后活跃时间，定时剔除超时节点。 ## 新生命项目矩阵 各项目默认支持net8.0/net7.0/netstandard2.1/netstandard2.0/net4.61，旧版（2022.1225）支持net4.5/net4.0/net2.0 | 项目 | 年份 | 说明 | | :--------------------------------------------------------------: | :---: | -------------------------------------------------------------------------------------- | | 基础组件 | | 支撑其它中间件以及产品项目 | | [NewLife.Core](https://github.com/NewLifeX/X) | 2002 | 核心库，日志、配置、缓存、网络、序列化、APM性能追踪 | | [NewLife.XCode](https://github.com/NewLifeX/NewLife.XCode) | 2005 | 大数据中间件，单表百亿级，MySql/SQLite/SqlServer/Oracle/TDengine/达梦，自动分表 | | [NewLife.Net](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Net) | 2005 | 网络库，单机千万级吞吐率（2266万tps），单机百万级连接（400万Tcp） | | [NewLife.Remoting](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Remoting) | 2011 | RPC通信框架，内网高吞吐或物联网硬件设备场景 | | [NewLife.Cube](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Cube) | 2010 | 魔方快速开发平台，集成了用户权限、SSO登录、OAuth服务端等，单表100亿级项目验证 | | [NewLife.Agent](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Agent) | 2008 | 服务管理组件，把应用安装成为操作系统守护进程，Windows服务、Linux的Systemd | | [NewLife.Zero](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Zero) | 2020 | Zero零代脚手架，基于NewLife组件生态的项目模板，Web、WebApi、Service | | 中间件 | | 对接知名中间件平台 | | [NewLife.Redis](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis) | 2017 | Redis客户端，微秒级延迟，百万级吞吐，丰富的消息队列，百亿级数据量项目验证 | | [NewLife.RocketMQ](https://github.com/NewLifeX/NewLife.RocketMQ) | 2018 | RocketMQ纯托管客户端，支持Apache RocketMQ和阿里云消息队列，十亿级项目验 | | [NewLife.MQTT](https://github.com/NewLifeX/NewLife.MQTT) | 2019 | 物联网消息协议，MqttClient/MqttServer，客户端支持阿里云物联网 | | [NewLife.IoT](https://github.com/NewLifeX/NewLife.IoT) | 2022 | IoT标准库，定义物联网领域的各种通信协议标准规范 | | [NewLife.Modbus](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Modbus) | 2022 | ModbusTcp/ModbusRTU/ModbusASCII，基于IoT标准库实现，支持IoT平台和IoTEdge | | [NewLife.Siemens](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Siemens) | 2022 | 西门子PLC协议，基于IoT标准库实现，支持IoT平台和IoTEdge | | [NewLife.Map](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Map) | 2022 | 地图组件库，封装百度地图、高德地图和腾讯地图 | | [NewLife.IP](https://github.com/NewLifeX/NewLife.IP) | 2022 | IP地址库，IP地址转物理地址 | | 产品平台 | | 产品平台级，编译部署即用，个性化自定义 | | [AntJob](https://github.com/NewLifeX/AntJob) | 2019 | 蚂蚁调度，分布式大数据计算平台（实时/离线），蚂蚁搬家分片思想，万亿级数据量项目验证 | | [Stardust](https://github.com/NewLifeX/Stardust) | 2018 | 星尘，分布式服务平台，节点管理、APM监控中心、配置中心、注册中心、发布中心 | | [NewLife.ERP](https://github.com/NewLifeX/NewLife.ERP) | 2021 | 企业ERP，产品管理、客户管理、销售管理、供应商管理 | | [CrazyCoder](https://github.com/NewLifeX/XCoder) | 2006 | 码神工具，众多开发者工具，网络、串口、加解密、正则表达式、Modbus | | [XProxy](https://github.com/NewLifeX/XProxy) | 2005 | 产品级反向代理，NAT代理、Http代理 | | [HttpMeter](https://github.com/NewLifeX/HttpMeter) | 2022 | Http压力测试工具 | | [GitCandy](https://github.com/NewLifeX/GitCandy) | 2015 | Git源代码管理系统 | | [SmartOS](https://github.com/NewLifeX/SmartOS) | 2014 | 嵌入式操作系统，完全独立自主，支持ARM Cortex-M芯片架构 | | [SmartA2](https://github.com/NewLifeX/SmartA2) | 2019 | 嵌入式工业计算机，物联网边缘网关，高性能.NET6主机，应用于工业、农业、交通、医疗 | | 菲凡物联FIoT | 2020 | 物联网整体解决方案，建筑、环保、农业，软硬件及大数据分析一体化，单机十万级点位项目验证 | | NewLife.UWB | 2020 | 厘米级（10~20cm）高精度室内定位，软硬件一体化，与其它系统联动，大型展厅项目验证 | ## 新生命开发团队  新生命团队（NewLife）成立于2002年，是新时代物联网行业解决方案提供者，致力于提供软硬件应用方案咨询、系统架构规划与开发服务。 团队主导的开源NewLife系列组件已被广泛应用于各行业，Nuget累计下载量高达60余万次。 团队开发的大数据核心组件NewLife.XCode、蚂蚁调度计算平台AntJob、星尘分布式平台Stardust、缓存队列组件NewLife.Redis以及物联网平台NewLife.IoT，均成功应用于电力、高校、互联网、电信、交通、物流、工控、医疗、文博等行业，为客户提供了大量先进、可靠、安全、高质量、易扩展的产品和系统集成服务。 我们将不断通过服务的持续改进，成为客户长期信赖的合作伙伴，通过不断的创新和发展，成为国内优秀的IT服务供应商。 `新生命团队始于2002年，部分开源项目具有20年以上漫长历史，源码库保留有2010年以来所有修改记录` 网站：https://newlifex.com 开源：https://github.com/newlifex QQ群：1600800/1600838 微信公众号：