作者: wbl
MQTT
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和制动器（比如通过Twitter让房屋联网）的通信协议
MQTT特点
MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：
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；
好了废话不多说，直接上干货
双向认证方法:让后台生成 ca.crt 和 client.p12文件(client.p12文件由client.crt和client.key合成)
单项认证方法：让后台生成 ca.crt
1.使用命令行把crt转化为der格式
openssl x509 -in ca.crt -out ca.der -outform der
2.建立连接
if (!self.manager) {
MQTTSSLSecurityPolicyTransport *transport = [[MQTTSSLSecurityPolicyTransport alloc]init];
transport.host = @"xxxx.com";
transport.port = 8883;
transport.tls = YES;
NSString* ca = [[NSBundle bundleForClass:[MQTTSession class]] pathForResource:@"ca" ofType:@"der"];
////TODO:双向认证需加入client证书
// NSString* client = [[NSBundle bundleForClass:[MQTTSession class]] pathForResource:@"certificate" ofType:@"p12"];
// transport.certificates = [MQTTSSLSecurityPolicyTransport clientCertsFromP12:client passphrase:@"password"];
MQTTSSLSecurityPolicy *securityPolicy = [MQTTSSLSecurityPolicy policyWithPinningMode:MQTTSSLPinningModeCertificate];
securityPolicy.allowInvalidCertificates = YES;
securityPolicy.validatesDomainName = NO;
securityPolicy.validatesCertificateChain = NO;
securityPolicy.pinnedCertificates = @[[NSData dataWithContentsOfFile:ca]];
transport.securityPolicy = securityPolicy;
self.manager = [[MQTTSessionManager alloc] init];
self.manager.delegate = self;
////不使用证书
// [self.manager connectTo:@"xxxxx.com"
// port:1883
// tls:NO
// keepalive:60 //心跳间隔不得大于120s
// clean:true
// auth:true
// user:@"username"
// pass:@"password"
// will:false
// willTopic:nil
// willMsg:nil
// willQos:0
// willRetainFlag:FALSE
// withClientId:@"xxxxxxxxxxxxx"];
////使用证书(这里采用单项认证，双向认证只需把certificates:参数设置为transport.certificates即可)
[self.manager connectTo:@"xxxxx.com"
port:8883
tls:YES
keepalive:60
clean:true
auth:YES
user:@"username"
pass:@"password"
will:false
willTopic:nil
willMsg:nil
willQos:0
willRetainFlag:FALSE
withClientId:@"xxxxxxxxx"
securityPolicy:securityPolicy
certificates:nil];
} else {
[self.manager connectToLast];
}
/*
MQTTCLient: observe the MQTTSessionManager's state to display the connection status
*/
[self.manager addObserver:self
forKeyPath:@"state"
options:NSKeyValueObservingOptionInitial | NSKeyValueObservingOptionNew
context:nil];
参数解释：
- host 主机
- ip 端口
- tls 是否使用ssl/tls认证
- keepalive 心跳是一个时间间隔，客户端有规律地向代理服务器发送PING Request消息。服务器用PING Response消息进行响应，这种机制可以使双方据此判定对方是否还活着以及能否到达。
- clean clean标志位向代理服务器表明客户端是否要建立持续的会话。持续的会话（CleanSession设置为false）意思是代理将存储所有服务质量 (QoS) 为1或2的客户端的订阅信息以及所有错过的消息。如果clean设置为true，则代理将不会存储客户端的任何信息，并将清除之前持续会话的所有信息。
- auth MQTT允许发送用户名和密码以便验证客户端的身份和进行授权。
- user 如果auth为yes 需要填用户名
- pass 如果auth为yes 需要填密码
- will 是否设遗嘱 是的话需要填写willTopic和willMsg 遗嘱消息是MQTT遗嘱特征的组成部分。当某个客户端恶意断开连接时，遗嘱消息将通知其他客户端。一个连接着的客户端将在CONNECT消息中以MQTT消息和主题的形式提供其遗嘱。如果客户端恶意断开了连接，代理将发送此消息来代表客户端。
- willTopic 遗嘱的topic
- willMsg 遗嘱消息 nsdate类型。
- willQos 服务质量(QoS) 等级。
- willRetainFlag 会话表示标志表示，代理和客户端之间自从前面的交互以来是否是持久会话。值为0，服务器必须在客户端断开之后继续存储/保持客户端的订阅状态。这些状态包括： 存储订阅的消息QoS1和QoS2消息 正在发送消息期间连接丢失导致发送失败的消息 以便当客户端重新连接时以上消息可以被重新传递。 值为1，服务器需要立刻清理连接状态数据。 (tips:断线重连时 如果为yes,会自动订阅回消息,如果为no,则要手动订阅topic,不然会收不到消息)。
- clientId 客户端标识符(不能固定,每个用户需要不同的clientId,相同的会导致掉线),是每个连接到MQTT代理服务器的MQTT客户端的编号。单词identifier本身已经表明，ClientID应当是唯一的。代理服务器使用它来识别客户端以及当前的客户端状态。如果你不想让代理获得当前状态，那么在MQTT3.1.1(当前的标准)中也可以发送一个空的ClientID，这样的话，连接就不会附带任何状态。前提条件是clean为true，否则，连接会被拒绝。
3.服务器返回数据
状态信息：
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {
switch (self.manager.state) {
case MQTTSessionManagerStateClosed:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateClosed");
break;
case MQTTSessionManagerStateClosing:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateClosing");
break;
case MQTTSessionManagerStateConnected:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateConnected");
//连接成功订阅
for (int i=0; i<3; i++) {
[self.manager subscribeToTopic:[NSString stringWithFormat:@"%d%d%d%d%d%d%d%d",i,i,i,i,i,i,i,i] atLevel:1];
}
break;
case MQTTSessionManagerStateConnecting:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateConnecting");
break;
case MQTTSessionManagerStateError:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateError");
break;
case MQTTSessionManagerStateStarting:
NSLog(@"MQTTSessionManagerStateStarting");
default:
NSLog(@"default");
break;
}
}
数据信息：
- (void)handleMessage:(NSData *)data onTopic:(NSString *)topic retained:(BOOL)retained {
NSLog(@"------------->>%@",topic);
NSString *dataString = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",dataString);
}
4.连接（断开后的再次连接）：
- (IBAction)connect:(id)sender {
[self.manager connectToLast];
}
5.订阅
- (IBAction)sub:(id)sender {
[self.manager subscribeToTopic:@"55555555555555555" atLevel:1];
}
6.取消订阅
- (IBAction)unsub:(id)sender {
[self.manager unsubscribeTopic:@"55555555555555555"];
}
7.断开连接
- (IBAction)disconnect:(id)sender {
[self.manager disconnect];
说明：MQTTSessionManager是没有subscribeToTopic：atLevel：和unsubscribeTopic：方法的,只有subscriptions。为了更灵活使用，所以需要自己添加
1. 在.h中添加：
//订阅
- (void)subscribeToTopic:(NSString *)topic
atLevel:(MQTTQosLevel)qosLevel;
//取消订阅
- (void)unsubscribeTopic:(NSString *)topic;
2. 在.m中添加
//订阅
- (void)subscribeToTopic:(NSString *)topic
atLevel:(MQTTQosLevel)qosLevel
{
if (self.state == MQTTSessionManagerStateConnected) {
[self.session subscribeToTopic:topic atLevel:1 subscribeHandler:^(NSError *error, NSArray<NSNumber *> *gQoss) {
if (!error) {
}else{
}
}];
}
}
//取消订阅
- (void)unsubscribeTopic:(NSString *)topic
{
if (self.state == MQTTSessionManagerStateConnected) {
[self.session unsubscribeTopic:topic unsubscribeHandler:^(NSError *error) {
if (!error) {
}else{
}
}];
}
}
项目地址
https://github.com/wangbaolei/Mqtt-Client.git