iOS开发之MQTT探究

一、 什么是MQTT?

MQTT（MessageQueueing Telemetry Transport Protocol）的全称是消息队列遥感传输协议的缩写，是由IBM公司推出的一种基于轻量级代理的发布/订阅模式的消息传输协议，运行在TCP协议栈之上，为其提供有序、可靠、双向链接的网络链接保证。因为其开放、简单和易于实现因此可以应用在资源受限的环境中，对于M2M和物联网应用程序来讲是一个至关不错的选择。

二、 为何要用MQTT？

MQTT协议是针对以下状况设计的：

M2M（Machine to Machine） communication，机器端到端通讯，好比传感器之间的数据通信 由于是Machine to Machine，须要考虑： Machine，或者叫设备，好比温度传感器，硬件能力很弱，协议要考虑尽可能小的资源消耗，好比计算能力和存储等 M2M多是无线链接，网络不稳定，带宽也比较小

MQTT的特色:

1. 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。这一点很相似于1. 这里是列表文本XMPP，可是MQTT的信息冗余远小于XMPP.
2. 对负载内容屏蔽的消息传输。
3. 使用TCP/IP提供网络链接。主流的MQTT是基于TCP链接进行数据推送的，可是一样有基于UDP的版本，叫作MQTT-SN。这两种版本因为基于不一样的链接方式，优缺点天然也就各有不一样了。
4. 三种消息传输方式QoS：

• 0表明“至多一次”，消息发布彻底依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于以下状况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，由于不久后还会有第二次发送。

• 1表明“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。

• 2表明“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于以下状况，在计费系统中，消息重复或丢失会致使不正确的结果。 备注：因为服务端采用Mosca实现，Mosca目前只支持到QoS 1

• 若是发送的是临时的消息，例如给某topic全部在线的设备发送一条消息，丢失的话也无所谓，0就能够了（客户端登陆的时候要指明支持的QoS级别，同时发送消息的时候也要指明这条消息支持的QoS级别），若是须要客户端保证能接收消息，须要指定QoS为1，若是同时须要加入客户端不在线也要能接收到消息，那么客户端登陆的时候要指定session的有效性，接收离线消息须要指定服务端要保留客户端的session状态。

• mqtt基于订阅者模型架构，客户端若是互相通讯，必须在同一订阅主题下，即都订阅了同一个topic，客户端之间是没办法直接通信的。订阅模型显而易见的好处是群发消息的话只须要发布到topic，全部订阅了这个topic的客户端就能够接收到消息了。

• 发送消息必须发送到某个topic，重点说明的是无论客户端是否订阅了该topic均可以向topic发送了消息，还有若是客户端订阅了该主题，那么本身发送的消息也会接收到。

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，以下降网络流量。这就是为何在介绍里说它很是适合“在物联网领域，传感器与服务器的通讯，信息的收集”，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。
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。Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其余设备发送遗言的设备已经断开了链接。Testament：遗嘱机制，功能相似于Last Will 。

三、 怎么使用MQTT

在mac上搭建MQTT服务器

$ brew install mosquitto

等待下载完成，服务会自动运行起来

mosquitto has been installed with a default configuration file.
You can make changes to the configuration by editing:
    /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf

To have launchd start mosquitto now and restart at login:
  brew services start mosquitto
Or, if you don't want/need a background service you can just run:
  mosquitto -c /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf

iOS client注册

#import "ViewController.h"

#define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org"
#define kTopic @"MQTTExample/Message"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *showMessage;
@property (nonatomic, strong) MQTTClient *client;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    //1.在app登陆后，后台返回 name＋password＋topic
    
    //2.name＋password用于链接主机
    
    //3.topic 用于订阅主题
    

    UILabel *tempShowMessage = self.showMessage;
    
    NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString;
    
    self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID];

    //链接服务器  链接后，会经过block将链接结果code返回，而后执行此段代码块
    
    //这个接口是修改事后的接口，修改后抛出了name＋password
    [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) {
        if (code == ConnectionAccepted)//链接成功
        {
            // 订阅
            [self.client subscribe:kTopic withCompletionHandler:^(NSArray *grantedQos) {
                // The client is effectively subscribed to the topic when this completion handler is called
                NSLog(@"subscribed to topic %@", kTopic);
                NSLog(@"return:%@",grantedQos);
            }];
        }
    }];
    
    
    //MQTTMessage  里面的数据接收到的是二进制，这里框架将其封装成了字符串
    [self.client setMessageHandler:^(MQTTMessage* message)
    {
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //接收到消息，更新界面时须要切换回主线程
            tempShowMessage.text= message.payloadString;
        });
    }];  
    
}


- (void)dealloc8
{
    // disconnect the MQTT client
    [self.client disconnectWithCompletionHandler:^(NSUInteger code)
    {
        // The client is disconnected when this completion handler is called
        NSLog(@"MQTT is disconnected");
    }];
}
@end

server向client推送消息

#import "ViewController.h"
#import "MQTTKit.h"


#define kMQTTServerHost @"iot.eclipse.org"
#define kTopic @"MQTTExample/Message"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *pushMessage;
@property (nonatomic, strong) MQTTClient *client;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    
    NSString *clientID = [UIDevice currentDevice].identifierForVendor.UUIDString;
    
    self.client = [[MQTTClient alloc] initWithClientId:clientID];
    [self.client connectToHost:kMQTTServerHost andName:@"cbt" andPassword:@"1223" completionHandler:^(MQTTConnectionReturnCode code) {
        if (code == ConnectionAccepted)
        {
            NSLog(@"服务器启动成功");
        }
    }];
    
    
}

- (IBAction)push:(id)sender {
    NSString* payload = self.pushMessage.text;
    [self.client publishString:payload
                       toTopic:kTopic
                       withQos:AtMostOnce
                        retain:YES
             completionHandler:nil];
    NSLog(@"推送内容：%@",payload);
}