MQTT.js入门使用教程

简介

MQtT.js 是一个开源的 MQTT 协议的客户端库，使用 javascript 编写，主要用于 node.js 和 浏览器环境中。是目前 JavaScript 生态中使用最为广泛的 MQTT 客户端库。

MQTT 是一种基于发布/订阅模式的轻量级物联网消息传输协议，可以用极少的代码和带宽为联网设备提供实时可靠的消息服务，它广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等行业。

由于 JavaScript 单线程特性，MQTT.js 是全异步 MQTT 客户端，MQTT.js 支持 MQTT/tcp、MQTT/TLS、MQTT/websocket，在不同运行环境支持的度如下：

• 浏览器环境：MQTT over WEBSocket（包括微信小程序、支付宝小程序等定制浏览器环境）
• node.js 环境：MQTT、MQTT over WebSocket

注意：不同环境里除了少部分连接参数不同，其他 API 均是相同的。且在 MQTT.js v3.0.0 及以上版本后，已经完整支持到 MQTT 5.0。

安装

使用 npm 或 yarn 安装

npm install mqtt --save

# 或使用 yarn

yarn add mqtt

注意：如果您的 Node 环境是 v12 或 v14 及以上版本，请使用 MQTT.js 4.0.0 及以上版本

使用 CDN 安装

在浏览器环境中，我们还可以使用 CDN 的方式引入 MQTT.js。MQTT.js 的 bundle 包通过 Http://unpkg.com 管理，我们可以直接添加 unpkg.com/mqtt/dist/mqtt.min.js 来进行使用。

<script src="https://unpkg.com/mqtt/dist/mqtt.min.js"></script>
<script>
  // 将在全局初始化一个 mqtt 变量
  console.log(mqtt)
</script>

全局安装

除了上述的安装方式外，MQTT.js 还提供了全局安装的方式，使用命令行工具来完成 MQTT 的连接、发布和订阅等。

npm install mqtt -g

我们会在下文中的一些使用教程中详细描述如何使用 MQTT.js 的命令行工具。

使用

本文将使用 EMQX Cloud 提供的 免费公共 MQTT 服务器 作为本次测试的 MQTT 服务器地址，服务器接入信息如下：

• Broker: broker.emqx.io
• TCP Port: 1883
• SSL/TLS Port: 8883

更多详情请访问 EMQX Cloud 官网，或查看 EMQX Cloud 文档。

简单例子

我们简单编写一段代码实现连接到 EMQX Cloud 并完成订阅主题、收发消息的简单例子。因为在浏览器环境中仅支持使用 WebSocket 连接，所以我们将使用在浏览器环境和 Node.js 环境两种不同的连接参数来完成连接。不过除连接地址外，其它参数均是相同的，因此读者可根据自己的实际情况选择使用。

const mqtt = require('mqtt')


const url = 'ws://broker.emqx.io:8083/mqtt'

// const url = 'mqtt://broker.emqx.io:1883'

// 创建客户端实例
const options = {
  // Clean session
  clean: true,
  connectTimeout: 4000,
  // 认证信息
  clientId: 'emqx_test',
  username: 'emqx_test',
  passWord: 'emqx_test',
}
const client = mqtt.connect(url, options)
client.on('connect', function () {
  console.log('Connected')
  // 订阅主题
  client.subscribe('test', function (err) {
    if (!err) {
      // 发布消息
      client.publish('test', 'Hello mqtt')
    }
  })
})

// 接收消息
client.on('message', function (topic, message) {
  // message is Buffer
  console.log(message.toString())
  client.end()
})

命令行

在全局安装完 MQTT.js 后，我们同样可以使用命令行工具来完成主题订阅消息发布接收的动作。

示例连接到 broker.emqx.io 并订阅 testtopic/# 主题：

mqtt sub -t 'testtopic/#' -h 'broker.emqx.io' -v

示例连接到 broker.emqx.io 并向 testtopic/hello 主题发送消息

mqtt pub -t 'testtopic/hello' -h 'broker.emqx.io' -m 'from MQTT.js'

如需使用功能更加全面的 MQTT 命令行工具，可参考使用 MQTT X CLI。

API 介绍

mqtt.connect([url], options)

连接到指定的 MQTT Broker 的函数，并始终返回一个 Client 对象。第一个参数传入一个 URL 值，URL 可以是以下协议：mqtt, mqtts, tcp, tls, ws, wss。URL 也可以是一个由 URL.parse() 返回的对象。然后再传入一个 Options 对象，用于配置 MQTT 连接时的选项。当使用 WebSocket 连接时需要注意地址后是否需要加上一个 path，例如 /mqtt。

下面列举一些常用的 Options 对象中的属性值：

• Options

  • keepalive: 单位为秒，数值类型，默认为 60 秒，设置为 0 时禁止
  • clientId: 默认为 'mqttjs_' + Math.random().toString(16).substr(2, 8)，可以支持自定义修改的字符串
  • protocolVersion: MQTT 协议版本号，默认为 4（v3.1.1）可以修改为 3（v3.1）和 5（v5.0）
  • clean: 默认为 true，是否清除会话。当设置为 true 时，断开连接后将清除会话，订阅过的 Topics 也将失效。当设置为 false 时，离线状态下也能收到 QoS 为 1 和 2 的消息
  • reconnectPeriod: 重连间隔时间，单位为毫秒，默认为 1000 毫秒，注意：当设置为 0 以后将取消自动重连
  • connectTimeout: 连接超时时长，收到 CONNACK 前的等待时间，单位为毫秒，默认 30000 毫秒
  • username: 认证用户名，如果 Broker 要求用户名认证的话，请设置该值
  • password: 认证密码，如果 Broker 要求密码认证的话，请设置该值
  • will: 遗嘱消息，一个可配置的对象值，当客户端非正常断开连接时，Broker 就会向遗嘱 Topic 里面发布一条消息，格式为：
    • topic: 遗嘱发送的 Topic
    • payload: 遗嘱发布的消息
    • QoS: 遗嘱发送的 QoS 值
    • retain: 遗嘱发布的消息的 retain 标志
  • properties: MQTT 5.0 新增，可配置的对象的属性值，详情请参考：https://GitHub.com/mqttjs/MQTT.js#mqttclientstreambuilder-options

• 如果需要配置 SSL/TLS 连接，Option 对象会被传递给 tls.connect() ，因此可以在 option 中配置以下属性

  • rejectUnauthorized: 是否验证服务端证书链和地址名称，设置为 false 时将跳过验证，会暴露在中间人的攻击之下，所以不建议在生产环境中使用这种配置，当设置为 true 时，将开启强认证模式，且如果是自签名证书，请在证书配置时设置 Alt name。
  • ca: 只有在服务器使用自签名证书时才有必要，自签名证书中生成的 CA 文件
  • cert: 只有当服务器需要客户证书认证时才有必要（双向认证），客户端证书
  • key: 只有当服务器需要客户证书认证时才有必要（双向认证），客户端密钥

Client 事件

当连接成功后，返回的 Client 对象可通过 on 方法监听多个事件，业务逻辑可在监听的回调函数中完成。以下列举一些常用的事件：

connect

当连接成功时触发，参数为 connack

client.on('connect', function (connack) {
  console.log('Connected')
})

reconnect

当断开连接后，经过重连间隔时间重新自动连接到 Broker 时触发

client.on('reconnect', function () {
  console.log('Reconnecting...')
})

close

在断开连接以后触发

client.on('close', function () {
  console.log('Disconnected')
})

disconnect

在收到 Broker 发送过来的断开连接的报文时触发，参数 packet 即为断开连接时接收到的报文，MQTT 5.0 中的功能

client.on('disconnect', function (packet) {
  console.log(packet)
})

offline

当客户端下线时触发

client.on('offline', function () {
  console.log('offline')
})

error

当客户端无法成功连接时或发生解析错误时触发，参数 error 为错误信息

client.on('error', function (error) {
  console.log(error)
})

message

当客户端收到一个发布过来的 Payload 时触发，其中包含三个参数，topic、payload 和 packet，其中 topic 为接收到的消息的 topic，payload 为接收到的消息内容，packet 为 MQTT 报文信息，其中包含 QoS、retain 等信息

client.on('message', function (topic, payload, packet) {
  // Payload is Buffer
  console.log(`Topic: ${topic}, Message: ${payload.toString()}, QoS: ${packet.qos}`)
})

Client 方法

Client 除监听事件外，也内置一些方法，用来进行发布订阅的操作等，以下列举一些常用的方法。

Client.publish(topic, message, [options], [callback])

向某一 topic 发布消息的函数方法，其中包含四个参数：

// 向 testtopic 主题发送一条 QoS 为 0 的测试消息
client.publish('testtopic', 'Hello, MQTT!', { qos: 0, retain: false }, function (error) {
  if (error) {
    console.log(error)
  } else {
    console.log('Published')
  }
})

• topic: 要发送的主题，为字符串
• message: 要发送的主题的下的消息，可以是字符串或者是 Buffer
• options: 可选值，发布消息时的配置信息，主要是设置发布消息时的 QoS、Retain 值等。
• callback: 发布消息后的回调函数，参数为 error，当发布失败时，该参数才存在

Client.subscribe(topic/topic array/topic object, [options], [callback])

订阅一个或者多个 topic 的方法，当连接成功需要订阅主题来获取消息，该方法包含三个参数：

// 订阅一个名为 testtopic QoS 为 0 的 Topic
client.subscribe('testtopic', { qos: 0 }, function (error, granted) {
  if (error) {
    console.log(error)
  } else {
    console.log(`${granted[0].topic} was subscribed`)
  }
})

• topic: 可传入一个字符串，或者一个字符串数组，也可以是一个 topic 对象，{'test1': {qos: 0}, 'test2': {qos: 1}}
• options: 可选值，订阅 Topic 时的配置信息，主要是填写订阅的 Topic 的 QoS 等级的
• callback: 订阅 Topic 后的回调函数，参数为 error 和 granted，当订阅失败时 error 参数才存在, granted 是一个 {topic, qos} 的数组，其中 topic 是一个被订阅的主题，qos 是 Topic 是被授予的 QoS 等级

Client.unsubscribe(topic/topic array, [options], [callback])

取消订阅单个主题或多个主题，该方法包含三个参数：

// 取消订阅名为 testtopic 的 Topic
client.unsubscribe('testtopic', function (error) {
  if (error) {
    console.log(error)
  } else {
    console.log('Unsubscribed')
  }
})

• topic: 可传入一个字符串或一个字符串数组
• options: 可选值，取消订阅时的配置信息
• callback: 取消订阅时的回调函数，参数为 error，当取消订阅失败时 error 参数才存在

Client.end([force], [options], [callback])

关闭客户端，该方法包含三个参数:

client.end()

• force: 设置为 true 时将立即关闭客户端，而无需等待断开连接的消息被接受。这个参数是可选的，默认为 false。注意：使用该值为 true 时，Broker 无法接收到 disconnect 的报文
• options: 可选值，关闭客户端时的配置信息，主要是可以配置 reasonCode，断开连接时的 Reason Code
• callback: 当客户端关闭时的回调函数

总结

至此就简单的介绍了 MQTT.js 一些常用的 API 的使用方法等，具体在实际项目中的使用请参考以下链接：

如何在 Vue 项目中使用 MQTT

如何在 React 项目中使用 MQTT

如何在 Electron 项目中使用 MQTT

如何在 Node.js 项目中使用 MQTT

使用 WebSocket 连接 MQTT 服务器

到此这篇关于MQTT.js 入门教程的文章就介绍到这了,更多相关MQTT.js 入门内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！