Linux搭建MQTT服务器（mosquitto）并使用

前言

MQTT：MQTT(消息队列遥测传输)是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个消息中间件 。
MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

参考文章：

Linux上MQTT环境搭建mosquitto设置用户名和密码mosquitto 常用命令使用python发送、订阅mqtt消息Python使用mqtt极简例子

环境搭建与使用

我的系统是CentOS7

1、安装必备软件

yum install gcc-c++ cmake openssl-devel -y

2、下载mosquitto

我下载的是1.6.8，因为我尝试了最新版1.6.9，它的包里丢了一个头文件，莫名其妙，然后降了一版
官方地址：https://mosquitto.org/，下载地址：https://mosquitto.org/files/source/ 我们使用wget命令下载新包，或者直接下载然后传入服务器。我是直接装在/root下面的，如有需求自行修改路径。

wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.6.8.tar.gz

3、解压 编译 安装

echo "解压"
tar -zxvf mosquitto-1.6.8.tar.gz
echo "进入mosquitto-1.6.8"
cd mosquitto-1.6.8
echo "编译"
make
echo "安装"
sudo make install

之后会碰到找不到libmosquitto.so.1这个问题，修改链接路径，重新加载动态链接库

sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1
sudo ldconfig

4、创建配置文件

原始example去掉，此配置文件内容很多，比如端口默认 1883，密码文件位置，监听端口数，绑定网卡，日志记录等等，内容众多需要自行研究。

mv /etc/mosquitto/mosquitto.conf.example /etc/mosquitto/mosquitto.conf

5、创建用户组和用户

sudo groupadd mosquitto
sudo useradd -g mosquitto mosquitto -s /sbin/nologin

不创建执行程序没反应，猜测因为配置文件中默认使用user mosquitto。
如果不想创建此用户，可以修改配置文件/etc/mosquitto/mosquitto.conf

# When run as root, drop privileges to this user and its primary
# group.
# Set to root to stay as root, but this is not recommended.
# If run as a non-root user, this setting has no effect.
# Note that on Windows this has no effect and so mosquitto should
# be started by the user you wish it to run as.
#user mosquitto
user root

6、启动、查看、关闭程序

默认是后台运行，可以ps看下进程，kill关闭

echo "运行程序"
mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -d
echo "ps查看"
ps -aux | grep mosquitto
echo "关闭程序"
kill -9 $(pidof mosquitto)

7、本地简单测试

mosquitto_pub 命令参数说明
-d 打印debug信息
-f 将指定文件的内容作为发送消息的内容
-h 指定要连接的域名 默认为localhost
-i 指定要给哪个clientId的用户发送消息
-I 指定给哪个clientId前缀的用户发送消息
-m 消息内容
-n 发送一个空（null）消息
-p 连接端口号
-q 指定QoS的值（0,1,2）
-t 指定topic
-u 指定broker访问用户
-P 指定broker访问密码
-V 指定MQTT协议版本
--will-payload 指定一个消息，该消息当客户端与broker意外断开连接时发出。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-qos Will的QoS值。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-retain 指定Will消息被当做一个retain消息（即消息被广播后，该消息被保留起来）。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-topic 用户发送Will消息的topic

mosquitto_sub 命令参数说明
-c 设定‘clean session’为无效状态，这样一直保持订阅状态，即便是已经失去连接，如果再次连接仍旧能够接收的断开期间发送的消息。
-d 打印debug信息
-h 指定要连接的域名 默认为localhost
-i 指定clientId
-I 指定clientId前缀
-k keepalive 每隔一段时间，发PING消息通知broker，仍处于连接状态。 默认为60秒。
-q 指定希望接收到QoS为什么的消息 默认QoS为0
-R 不显示陈旧的消息
-t 订阅topic
-v 打印消息
--will-payload 指定一个消息，该消息当客户端与broker意外断开连接时发出。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-qos Will的QoS值。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-retain 指定Will消息被当做一个retain消息（即消息被广播后，该消息被保留起来）。该参数需要与--will-topic一起使用
--will-topic 用户发送Will消息的topic

打开一个订阅者

mosquitto_sub -t topic

打开一个发布者

mosquitto_pub -t topic -m "发布内容"

相同topic的双方，发布者pub发送 “发布内容”给订阅者sub

8、修改默认配置

1.关闭匿名用户登录

打开mosquitto.conf文件（ /etc/mosquitto/mosquitto.conf ），找到allow_anonymous节点，这个节点作用是，是否开启匿名用户登录。去掉前面的#，改为false。在651行左右

2.设置用户密码文件路径

找到password_file节点，这个节点是告诉服务器你要配置的用户将存放在哪里。打开此配置并指定pwfile.example文件路径（注意是绝对路径），在669行左右。

password_file /etc/mosquitto/pwfile.example

3.创建自定义用户

终端输入，最后面的是用户名

mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/pwfile.example username

之后自动弹出密码和确认密码，输入即可。（注意第二次创建用户时不用加 -c 如果加 -c 会把第一次创建的用户覆盖。）

用户信息存储于 /etc/mosquitto/pwfile.example，对密码进行了加密

4、重启mosquitto生效

echo "关闭程序"
kill -9 $(pidof mosquitto)
echo "运行程序"
mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -d

python实现 订阅 发布

订阅者

# -*- coding: utf-8 -*-
import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code: " + str(rc))

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic + " " + str(msg.payload))

client = mqtt.Client()
#设置用户名和密码
client.username_pw_set("mosquitto", "mosquitto")
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
#client.on_disconnect = on_disconnect
#连接 IP port keepalive
client.connect('10.1.81.39', 1883, 600)
#订阅的 topic
client.subscribe('test', qos=0)
client.loop_forever()

发布者

# -*- coding: utf-8 -*-
import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code: " + str(rc))

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic + " " + str(msg.payload))

client = mqtt.Client()
#设置用户名和密码
client.username_pw_set("mosquitto", "mosquitto")
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
#连接 IP port keepalive
client.connect('10.1.81.39', 1883, 600)
#发布 topic 内容
client.publish('test', payload='amazing', qos=0)

先启动订阅者，再启动发布者。

订阅者连接成功会打印 Connected with result code: 0，返回值是0。

订阅者收到 topic：test，内容：amazing

C语言简单测试

我使用的是github开源的 https://github.com/jiejieTop/mqttclient 根据官方提示，生成so文件（动态库）。
代码编写参考 test文件夹的例子 https://github.com/jiejieTop/mqttclient/blob/master/test/emqx/test.c so文件放到 /usr/lib 再执行下 ldconfig 编译加上 -lmqttclient

简化代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#include "include/mqttclient.h"

int main(void)
{
    // 定义mqtt_client_t变量
	mqtt_client_t *client = NULL;

	client = mqtt_lease();

	// 配置相关参数
	mqtt_set_port(client, mqtt_port);
	mqtt_set_host(client, mqtt_ip);
	mqtt_set_client_id(client, random_string(10));
	mqtt_set_user_name(client, mqtt_username);
	mqtt_set_password(client, mqtt_password);
	mqtt_set_clean_session(client, 1);

	// 连接mqtt服务器
	ret = mqtt_connect(client);
	if(ret < 0)
	{
		printf("connect mqtt failed");
		return -1;
	}
	else
	{
		char buf[100] = { 0 };
		mqtt_message_t msg;
		memset(&msg, 0, sizeof(msg));
		sprintf(buf, "welcome to mqttclient, this is a publish test...");

		mqtt_list_subscribe_topic(client);
		// 设置payload
		msg.payload = (void *) buf;

		sprintf(buf, "welcome to mqttclient, this is a publish test, a rand number: %d ...", random_number());
		// 设置qos
		msg.qos = 0;
		// 发布消息
		mqtt_publish(client, "topic1", &msg);

		// 断开连接
		mqtt_disconnect(client);
	}
	
	return 0;
}