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阿里云微服务消息队列(MQTT For IoT)使用Demo

2020-10-22 3931
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简介： 微消息队列 MQTT 版是阿里云推出的一款面向移动互联网以及物联网领域的轻量级消息中间件。如果说传统的消息队列中间件一般应用于微服务之间，那么适用于物联网的微消息队列 MQTT 版则实现了端与云之间的消息传递和真正意义上的万物互联。本文结合最新推出的V3版本实例介绍产品的具体使用流程。

Step By Step

服务使用大图

图片.png

  • 1、不同设备通过SDK和平台侧建立连接，实现设备与平台侧的交互通信；
  • 2、通过规则流转功能，将设备上报的消息流转到MQ Topic，也可以通过MQ Topic向MQTT Topic下发消息；
  • 3、基于Server端管控API，实现消息的直接下发、设备在线状态查询以及Group的创建。
一、MQTT Server创建(公网区域)

1、创建实例
图片.png

图片.png

2、Topic和Group创建
图片.png

图片.png

图片.png

二、设备端Java Code Sample

1、pom.xml

 <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>commons-codec</groupId>
                <artifactId>commons-codec</artifactId>
                <version>1.10</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
                <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
                <version>1.2.2</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
                <artifactId>httpclient</artifactId>
                <version>4.5.2</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>fastjson</artifactId>
                <version>1.2.48</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.aliyun</groupId>
                <artifactId>aliyun-java-sdk-onsmqtt</artifactId>
                <version>1.0.3</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.aliyun</groupId>
                <artifactId>aliyun-java-sdk-core</artifactId>
                <version>4.5.0</version>
            </dependency>
        </dependencies>

2、Device Code Sample

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallbackExtended;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;

public class MQ4IoTSendMessageToMQ4IoTUseSignatureMode {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * MQ4IOT 实例 ID，购买后控制台获取
         */
        String instanceId = "post-cn-n6w*********";
        /**
         * 接入点地址，购买 MQ4IOT 实例，且配置完成后即可获取，接入点地址必须填写分配的域名，不得使用 IP 地址直接连接，否则可能会导致客户端异常。
         */
        String endPoint = "post-cn-n6w********.mqtt.aliyuncs.com";
        /**
         * 账号 accesskey，从账号系统控制台获取
         */
        String accessKey = "LTAIOZZg********";
        /**
         * 账号 secretKey，从账号系统控制台获取，仅在Signature鉴权模式下需要设置
         */
        String secretKey = "v7CjUJCMk7j9aK****************";
        /**
         * MQ4IOT clientId，由业务系统分配，需要保证每个 tcp 连接都不一样，保证全局唯一，如果不同的客户端对象（tcp 连接）使用了相同的 clientId 会导致连接异常断开。
         * clientId 由两部分组成，格式为 GroupID@@@DeviceId，其中 groupId 在 MQ4IOT 控制台申请，DeviceId 由业务方自己设置，clientId 总长度不得超过64个字符。
         */
        String clientId = "GID_MQTT_Client1@@@device1";
        /**
         * MQ4IOT 消息的一级 topic，需要在控制台申请才能使用。
         * 如果使用了没有申请或者没有被授权的 topic 会导致鉴权失败，服务端会断开客户端连接。
         */
        final String parentTopic = "MQTT_Topic";
        /**
         * MQ4IOT支持子级 topic，用来做自定义的过滤，此处为示意，可以填写任何字符串，具体参考https://help.aliyun.com/document_detail/42420.html?spm=a2c4g.11186623.6.544.1ea529cfAO5zV3
         * 需要注意的是，完整的 topic 长度不得超过128个字符。
         */
        final String mq4IotTopic = parentTopic + "/" + "testMq4Iot";
        /**
         * QoS参数代表传输质量，可选0，1，2，根据实际需求合理设置，具体参考 https://help.aliyun.com/document_detail/42420.html?spm=a2c4g.11186623.6.544.1ea529cfAO5zV3
         */
        final int qosLevel = 0;
        ConnectionOptionWrapper connectionOptionWrapper = new ConnectionOptionWrapper(instanceId, accessKey, secretKey, clientId);
        final MemoryPersistence memoryPersistence = new MemoryPersistence();
        /**
         * 客户端使用的协议和端口必须匹配，具体参考文档 https://help.aliyun.com/document_detail/44866.html?spm=a2c4g.11186623.6.552.25302386RcuYFB
         * 如果是 SSL 加密则设置ssl://endpoint:8883
         */
        final MqttClient mqttClient = new MqttClient("tcp://" + endPoint + ":1883", clientId, memoryPersistence);
        /**
         * 客户端设置好发送超时时间，防止无限阻塞
         */
        mqttClient.setTimeToWait(5000);
        final ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
        mqttClient.setCallback(new MqttCallbackExtended() {
            @Override
            public void connectComplete(boolean reconnect, String serverURI) {
                /**
                 * 客户端连接成功后就需要尽快订阅需要的 topic
                 */
                System.out.println("connect success");
                executorService.submit(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            final String topicFilter[] = {mq4IotTopic};
                            final int[] qos = {qosLevel};
                            mqttClient.subscribe(topicFilter, qos);
                        } catch (MqttException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
            }

            @Override
            public void connectionLost(Throwable throwable) {
                throwable.printStackTrace();
            }

            @Override
            public void messageArrived(String s, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
                /**
                 * 消费消息的回调接口，需要确保该接口不抛异常，该接口运行返回即代表消息消费成功。
                 * 消费消息需要保证在规定时间内完成，如果消费耗时超过服务端约定的超时时间，对于可靠传输的模式，服务端可能会重试推送，业务需要做好幂等去重处理。超时时间约定参考限制
                 * https://help.aliyun.com/document_detail/63620.html?spm=a2c4g.11186623.6.546.229f1f6ago55Fj
                 */
                System.out.println(
                        "receive msg from topic " + s + " , body is " + new String(mqttMessage.getPayload()));
            }

            @Override
            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
                System.out.println("send msg succeed topic is : " + iMqttDeliveryToken.getTopics()[0]);
            }
        });
        mqttClient.connect(connectionOptionWrapper.getMqttConnectOptions());
        for (int i = 0; i < 1; i++) {
            MqttMessage message = new MqttMessage("hello mq4Iot pub sub msg".getBytes());
            message.setQos(qosLevel);
            /**
             *  发送普通消息时，topic 必须和接收方订阅的 topic 一致，或者符合通配符匹配规则
             */
            mqttClient.publish(mq4IotTopic, message);
            /**
             * MQ4IoT支持点对点消息，即如果发送方明确知道该消息只需要给特定的一个设备接收，且知道对端的 clientId，则可以直接发送点对点消息。
             * 点对点消息不需要经过订阅关系匹配，可以简化订阅方的逻辑。点对点消息的 topic 格式规范是  {{parentTopic}}/p2p/{{targetClientId}}
             */
            final String p2pSendTopic = parentTopic + "/p2p/" + clientId;
            message = new MqttMessage("hello mq4Iot p2p msg".getBytes());
            message.setQos(qosLevel);
            mqttClient.publish(p2pSendTopic, message);
        }
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }
}

工具类：util

3、测试效果
图片.png

4、消息流转轨迹查询
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三、规则流转测试

1、MQ创建三个不同类型的Topic
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2、创建Group，用于MQ侧消费消息
图片.png

3、MQTT侧配置流转规则
图片.png

图片.png

图片.png

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4、MQ侧代码测试

4.1 pom.xml

        <dependency>
            <groupId>com.aliyun.openservices</groupId>
            <artifactId>ons-client</artifactId>
            <version>1.8.7.1.Final</version>
        </dependency>

4.2 Code Sample

import com.aliyun.openservices.ons.api.Action;
import com.aliyun.openservices.ons.api.ConsumeContext;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Consumer;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Message;
import com.aliyun.openservices.ons.api.MessageListener;
import com.aliyun.openservices.ons.api.ONSFactory;
import com.aliyun.openservices.ons.api.PropertyKeyConst;
import java.util.Properties;

public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties = new Properties();
        // 您在控制台创建的 Group ID。
        properties.put(PropertyKeyConst.GROUP_ID, "GID_MessageConsumer");
        // AccessKey ID 阿里云身份验证，在阿里云 RAM 控制台创建。
        properties.put(PropertyKeyConst.AccessKey, "LTAIOZZg********");
        // Accesskey Secret 阿里云身份验证，在阿里云服 RAM 控制台创建。
        properties.put(PropertyKeyConst.SecretKey, "v7CjUJCMk7j9aK****************");
        // 设置 TCP 接入域名，进入控制台的实例详情页面的 TCP 协议客户端接入点区域查看。
        properties.put(PropertyKeyConst.NAMESRV_ADDR, "http://MQ_INST_***************_BcLPQ2p0.mq-internet-access.mq-internet.aliyuncs.com:80");
        // 集群订阅方式 (默认)。
        // properties.put(PropertyKeyConst.MessageModel, PropertyValueConst.CLUSTERING);
        // 广播订阅方式。
        // properties.put(PropertyKeyConst.MessageModel, PropertyValueConst.BROADCASTING);

        Consumer consumer = ONSFactory.createConsumer(properties);
        //1、订阅设备上行消息
        consumer.subscribe("MessageFromMQTT", "*", new MessageListener() { //订阅多个 Tag。
            public Action consume(Message message, ConsumeContext context) {
                System.out.println("Receive: " + message);
                return Action.CommitMessage;
            }
        });

        //2、订阅设备上下线消息
        consumer.subscribe("DevcieOnlineAndOffline", "*", new MessageListener() { //订阅全部 Tag。
            public Action consume(Message message, ConsumeContext context) {
                System.out.println("Receive: " + message);
                return Action.CommitMessage;
            }
        });

        consumer.start();
        System.out.println("Consumer Started");
    }
}

4.3 测试效果(先启动消费端，然后设备端上行消息)

图片.png

4.4 通过MQ发送消息到MQTT

import com.aliyun.openservices.ons.api.Message;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Producer;
import com.aliyun.openservices.ons.api.SendResult;
import com.aliyun.openservices.ons.api.ONSFactory;
import com.aliyun.openservices.ons.api.PropertyKeyConst;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;

public class SendMQMessageToMQTT {

    public static void main(String[] args) {

            Properties properties = new Properties();
            // AccessKeyId 阿里云身份验证，在阿里云用户信息管理控制台获取。
            properties.put(PropertyKeyConst.AccessKey,"LTAIOZZg**********");
            // AccessKeySecret 阿里云身份验证，在阿里云用户信息管理控制台获取。
            properties.put(PropertyKeyConst.SecretKey, "v7CjUJCMk7j9aK****************");
            //设置发送超时时间，单位毫秒。
            properties.setProperty(PropertyKeyConst.SendMsgTimeoutMillis, "3000");
            // 设置 TCP 接入域名，进入控制台的实例详情页面的 TCP 协议客户端接入点区域查看。
            properties.put(PropertyKeyConst.NAMESRV_ADDR, "http://MQ_INST_********_BcLPQ2p0.mq-internet-access.mq-internet.aliyuncs.com:80");
            Producer producer = ONSFactory.createProducer(properties);

            // mqttSecondTopic：https://help.aliyun.com/document_detail/112971.html?spm=a2c4g.11186623.6.579.403242ca4pOcpC
            properties.put("mqttSecondTopic","testMq4Iot");

            // 在发送消息前，必须调用 start 方法来启动 Producer，只需调用一次即可。
            producer.start();

            //循环发送消息。
            for (int i = 0; i < 1; i++){
                Message msg = new Message("MessageToMQTT","","MQ Message To MQTT".getBytes());
                msg.setKey("ORDERID_" + i);
                msg.setUserProperties(properties);

                try {
                    SendResult sendResult = producer.send(msg);
                    // 同步发送消息，只要不抛异常就是成功。
                    if (sendResult != null) {
                        System.out.println(new Date() + " Send mq message success. Topic is:" + msg.getTopic() + " msgId is: " + sendResult.getMessageId());
                    }
                }
                catch (Exception e) {
                    // 消息发送失败，需要进行重试处理，可重新发送这条消息或持久化这条数据进行补偿处理。
                    System.out.println(new Date() + " Send mq message failed. Topic is:" + msg.getTopic());
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            // 在应用退出前，销毁 Producer 对象。
            // 注意：如果不销毁也没有问题。
            producer.shutdown();
        }

    }

4.5 The Result

图片.png

图片.png

4.6 消息轨迹查询

图片.png

四、MQTT云端API测试

1、pom.xml

        <dependency>
            <groupId>com.aliyun</groupId>
            <artifactId>aliyun-java-sdk-core</artifactId>
            <version>4.5.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.aliyun</groupId>
            <artifactId>aliyun-java-sdk-onsmqtt</artifactId>
            <version>1.0.4</version>
        </dependency>

2、发送消息Code Sample

import com.aliyuncs.DefaultAcsClient;
import com.aliyuncs.IAcsClient;
import com.aliyuncs.exceptions.ClientException;
import com.aliyuncs.exceptions.ServerException;
import com.aliyuncs.profile.DefaultProfile;
import com.google.gson.Gson;
import com.aliyuncs.onsmqtt.model.v20200420.*;

public class SendMessage {

    public static void main(String[] args) {
        DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile("mq-internet-access", "LTAIOZZg********", "v7CjUJCMk7j9aK****************");
        IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);

        SendMessageRequest request = new SendMessageRequest();
        request.setRegionId("mq-internet-access");
        request.setInstanceId("post-cn-n6w********");
        request.setPayload("message from manager api！");
        request.setMqttTopic("MQTT_Topic/testMq4Iot");

        try {
            SendMessageResponse response = client.getAcsResponse(request);
            System.out.println(new Gson().toJson(response));
        } catch (ServerException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClientException e) {
            System.out.println("ErrCode:" + e.getErrCode());
            System.out.println("ErrMsg:" + e.getErrMsg());
            System.out.println("RequestId:" + e.getRequestId());
        }
    }
}

3、测试效果
图片.png
图片.png

4、查询设备状态Code Sample

import com.aliyuncs.DefaultAcsClient;
import com.aliyuncs.IAcsClient;
import com.aliyuncs.exceptions.ClientException;
import com.aliyuncs.exceptions.ServerException;
import com.aliyuncs.profile.DefaultProfile;
import com.google.gson.Gson;
import com.aliyuncs.onsmqtt.model.v20200420.*;

public class QuerySessionByClientId {

    public static void main(String[] args) {
        DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile("mq-internet-access", "LTAIOZZg********", "v7CjUJCMk7j9aK****************");
        IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);

        QuerySessionByClientIdRequest request = new QuerySessionByClientIdRequest();
        request.setRegionId("mq-internet-access");
        request.setInstanceId("post-cn-n6w********");
        request.setClientId("GID_MQTT_Client1@@@device1");

        try {
            QuerySessionByClientIdResponse response = client.getAcsResponse(request);
            System.out.println(new Gson().toJson(response));
        } catch (ServerException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClientException e) {
            System.out.println("ErrCode:" + e.getErrCode());
            System.out.println("ErrMsg:" + e.getErrMsg());
            System.out.println("RequestId:" + e.getRequestId());
        }

    }
}

5、测试效果
图片.png

更多参考

QuerySessionByClientId
快速使用 MQTT 的 Java SDK 收发消息（跨产品数据流入）
MQ发送普通消息
MQ订阅消息
阿里云微服务消息队列Token C# 设备端示例Demo
阿里云微服务消息队列Token Java Code Sample
阿里云微服务消息队列Token C# Code Sample

文章标签：
云消息队列 MQ
Java
C#
开发工具
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网络安全
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网络性能优化
API
关键词：
阿里云微服务
云消息队列 MQ消息队列
阿里云云消息队列 MQ
IOT微服务
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云消息队列 RabbitMQ 版是一款基于高可用分布式存储架构实现的 AMQP 0-9-1协议的消息产品。云消息队列 RabbitMQ 版兼容开源 RabbitMQ 客户端，解决开源各种稳定性痛点（例如消息堆积、脑裂等问题），同时具备高并发、分布式、灵活扩缩容等云消息服务优势。
hhzz
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DreamSpark
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2月前
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消息中间件 JSON Java
开发者如何使用轻量消息队列MNS
【10月更文挑战第19天】开发者如何使用轻量消息队列MNS
DreamSpark
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mikechen的互联网架构
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消息中间件 存储 Kafka
MQ 消息队列核心原理，12 条最全面总结！
本文总结了消息队列的12个核心原理，涵盖消息顺序性、ACK机制、持久化及高可用性等内容。关注【mikechen的互联网架构】，10年+BAT架构经验倾囊相授。
mikechen的互联网架构
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DreamSpark
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2月前
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消息中间件 安全 Java
云消息队列RabbitMQ实践解决方案评测
一文带你详细了解云消息队列RabbitMQ实践的解决方案优与劣
DreamSpark
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开发者评测
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2月前
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消息中间件
解决方案 | 云消息队列RabbitMQ实践获奖名单公布！
云消息队列RabbitMQ实践获奖名单公布！
开发者评测
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aliyun7689123603-22772
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2月前
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消息中间件 存储 弹性计算
云消息队列RabbitMQ实践
云消息队列RabbitMQ实践
aliyun7689123603-22772
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叶一一
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2月前
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消息中间件 存储 监控
解决方案 | 云消息队列RabbitMQ实践
在实际业务中，网站因消息堆积和高流量脉冲导致系统故障。为解决这些问题，云消息队列 RabbitMQ 版提供高性能的消息处理和海量消息堆积能力，确保系统在流量高峰时仍能稳定运行。迁移前需进行技术能力和成本效益评估，包括功能、性能、限制值及费用等方面。迁移步骤包括元数据迁移、创建用户、网络打通和数据迁移。
叶一一
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听白
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3月前
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消息中间件 监控 数据处理
解决方案 | 云消息队列RabbitMQ实践
解决方案 | 云消息队列RabbitMQ实践
听白
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1941623231718325
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3月前
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消息中间件 弹性计算 运维
云消息队列RabbitMQ实践
本评测报告详细分析了阿里云云消息队列 RabbitMQ 版的实践原理、部署体验及核心优势。报告认为其在解决消息积压、脑裂难题及弹性伸缩方面表现优秀，但建议进一步细化架构优化策略和技术细节描述。部署文档详尽，对初学者友好，但仍需加强网络配置和版本兼容性说明。实际部署展示了其高可用性和成本优化能力，适用于高并发消息处理和分布式系统数据同步。为进一步提升方案，建议增加安全性配置指导、性能调优建议及监控告警系统设置。
1941623231718325
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yafengliang
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2月前
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消息中间件 监控 测试技术
云消息队列RabbitMQ实践 - 评测
根据反馈，对本解决方案的实践原理已有一定理解，描述整体清晰但需在消息队列配置与使用上增加更多示例和说明以助理解。部署体验中获得了一定的引导和文档支持，尽管文档仍有待完善；期间出现的配置文件错误及依赖库缺失等问题已通过查阅资料解决。设计验证展示了云消息队列RabbitMQ的核心优势，包括高可用性和灵活性，未来可通过增加自动化测试来提高系统稳定性。实践后，用户对方案解决问题的能力及适用场景有了明确认识，认为其具有实际生产价值，不过仍需在性能优化、安全性增强及监控功能上进行改进以适应高并发和大数据量环境。
yafengliang
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云原生

云消息队列

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