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2022-04-26 16:58:44
开源项目：用环信MQTT实现"世界频道"只需5分钟【附源码】
2022-04-26 16:58:44 来源: 晶报网
说到“世界频道”想必大家都不陌生，常见的如王者荣耀的世界广播摇人组队以及最近兴起的Discord社区交友等等。究其目的就是在应用内让海量用户可以实时互动。有些开发者为了实现这种场景会选择聊天室方案来实现，但是这种方式存在一定的局限性，比如聊天室人数上限、海量消息处理等各种情况。
当然如果有钱有颜，可以直接选择云厂商产品(比如环信的聊天室方案和超级社区)，如果有才有time，也可以选择平替版MQTT实现方案。今天小猿将介绍用环信MQTT消息云实现应用内的世界频道，满满干货，不要错过～～
使用MQTT实现世界频道-Demo效果演示
协议优势：
在介绍具体方案之前，我们先唠一唠为啥选择MQTT协议。
轻量级：MQTT本身是物联网的连接协议，专为受限设备和低带宽场景使用。所以其代码占用空间较小，同样适用于注重SDK大小的移动应用领域(比如：游戏领域)。
易集成：MQTT作为标准开放的消息协议，经过多年演进，已支持30多种开发语言，10余种SDK，无论何种开发环境，都可以快速找到开源SDK。
高并发：MQTT是轻量级的消息传输协议，2字节心跳报文，最小化传输和连接成本，云厂商broker产品都可支持千万级并发接入，适用于高并发连接场景。
低成本：MQTT是基于客户端-服务器的订阅/发布模型，通过服务器中间件实现消息分发，减少消息复制成本，快速实现一对多在线推送。
灵活性：MQTT协议支持多种消息特性，包括：topic主题层级、消息分级(QoS0，1，2)、遗嘱消息、保留消息等，可以灵活实现多种业务场景。
衍生功能：随着MQTT云服务的发展，部分服务器厂商已支持消息存储、获取在线设备列表、查看历史消息等衍生功能，降低开发工作量与消息存储成本。
实现方案：
言归正传，上干货。本次技术实现方案包含：移动客户端(Android)、后端服务(Java)以及MQTT服务器。这里提一下，MQTT服务器使用环信MQTT消息云，使用三方云服务比较省心，既节省开发时间，产品性能也不需要担心，现在注册可以直接使用环信MQTT消息云超高额度的免费版：每月100并发连接、300万消息，完全满足功能开发使用。
客户端实现：
客户端实现主要包含以下两部分：
底层MQTT业务集成：包含引入SDK、MQTT方法封装、业务交互(消息收发)。
APP上层交互：在APP首页提供世界频道入口，实现心情弹幕飘窗(接收)和发送。
接下来上底层MQTT业务集成代码。
引入SDK：
这一步环信官方文档比较明确，就是根据自己的平台引入相应的mqtt客户端sdk，这里简单贴一下AndroidStudio的引入配置
1// 在根目录 build.gradle repositories 下加入配置
2maven { url "https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-snapshots/" }
3...
4// 然后加入 MQTT 依赖
5// MQTT sdk https://docs-im.easemob.com/mqtt/qsandroidsdk
6implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.1.0'
7implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1'
方法封装
这里贴一下对mqtt相关方法的简单封装，代码在vmmqtt模块儿的MQTTHelper类下：
1 /**
2 * Create by lzan13 on 2022/3/22
3 * 描述：MQTT 帮助类
4 */
5 object MQTTHelper {
6
7 private var mqttClient: MqttAndroidClient? = null
8
9 // 缓存主题集合
10 private val topicList = mutableListOf()
11
12 /**
13 * 链接MQTT
14 * @param id 用户 Id
15 * @param token 用户链接 MQTT 的 Token
16 * @param topic 需要订阅的主题，不为空就会在连接成功后进行订阅
17 */
18 fun connect(id: String, token: String, topic: String = "") {
19 // 处理订阅主题
20 if (topic.isNotEmpty()) topicList.add(topic)
21
22 // 拼接链接地址
23 val url = "tcp://${MQTTConstants.mqttHost()}:${MQTTConstants.mqttPort()}"
24 // 拼接 clientId
25 val clientId = "${id}@${MQTTConstants.mqttAppId()}"
26 mqttClient = MqttAndroidClient(VMTools.context, url, clientId)
27
28 //连接参数
29 val options = MqttConnectOptions()
30 options.isAutomaticReconnect = true //设置自动重连
31 options.isCleanSession = true // 缓存
32 options.connectionTimeout = CConstants.timeMinute.toInt() // 设置超时时间，单位：秒
33 options.keepAliveInterval = CConstants.timeMinute.toInt() // 心跳包发送间隔，单位：秒
34 options.userName = id // 用户名
35 options.password = token.toCharArray() // 密码
36 options.mqttVersion = MqttConnectOptions.MQTT_VERSION_3_1_1;
37 // 设置MQTT监听
38 mqttClient?.setCallback(object : MqttCallback {
39 override fun connectionLost(t: Throwable) {
40 // 通知链接断开
41 VMLog.d("MQTT 链接断开 $t")
42 }
43
44 @Throws(Exception::class)
45 override fun messageArrived(topic: String, message: MqttMessage) {
46 // 通知收到消息
47 VMLog.d("MQTT 收到消息:$message")
48 // 如果未订阅则直接丢弃
49 if (!topicList.contains(topic)) return
50 notifyEvent(topic, String(message.payload))
51 }
52
53 override fun deliveryComplete(token: IMqttDeliveryToken) {}
54 })
55 //进行连接
56 mqttClient?.connect(options, null, object : IMqttActionListener {
57 override fun onSuccess(token: IMqttToken) {
58 VMLog.d("MQTT 链接成功")
59 // 链接成功，循环订阅缓存的主题
60 topicList.forEach { subscribe(it) }
61 }
62
63 override fun onFailure(token: IMqttToken, t: Throwable) {
64 VMLog.d("MQTT 链接失败 $t")
65 }
66 })
67 }
68
69 /**
70 * 订阅主题
71 * @param topic 主题
72 */
73 fun subscribe(topic: String) {
74 if (!topicList.contains(topic)) {
75 topicList.add(topic)
76 }
77 try {
78 //连接成功后订阅主题
79 mqttClient?.subscribe(topic, 0, null, object : IMqttActionListener {
80 override fun onSuccess(token: IMqttToken) {
81 VMLog.d("MQTT 订阅成功 $topic")
82 }
83
84 override fun onFailure(token: IMqttToken, t: Throwable) {
85 VMLog.d("MQTT 订阅失败 $topic $t")
86 }
87 })
88 } catch (e: MqttException) {
89 e.printStackTrace()
90 }
91 }
92
93 /**
94 * 取消订阅
95 * @param topic 主题
96 */
97 fun unsubscribe(topic: String) {
98 if (topicList.contains(topic)) {
99 topicList.remove(topic)
100 }
101 try {
102 mqttClient?.unsubscribe(topic)
103 } catch (e: MqttException) {
104 e.printStackTrace()
105 }
106 }
107
108 /**
109 * 发送 MQTT 消息
110 * @param topic 主题
111 * @param content 内容
112 */
113 fun sendMsg(topic: String, content: String) {
114 val msg = MqttMessage()
115 msg.payload = content.encodeToByteArray() // 设置消息内容
116 msg.qos = 0 //设置消息发送质量，可为0,1,2.
117 // 设置消息的topic，并发送。
118 mqttClient?.publish(topic, msg, null, object : IMqttActionListener {
119 override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken) {
120 VMLog.d("MQTT 消息发送成功")
121 }
122
123 override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken, exception: Throwable) {
124 VMLog.d("MQTT 消息发送失败 ${exception.message}")
125 }
126 })
127 }
128
129 /**
130 * 通知 MQTT 事件
131 */
132 private fun notifyEvent(topic: String, data: String) {
133 LDEventBus.post(topic, data)
134 }
135 }
业务交互
和业务相关的就是在启动APP后，使用后端服务器返回的鉴权token信息及连接封装接口登录环信通MQTT服务器，登录成功后订阅主题并监听消息。
1// 请求 token 成功后，调用MQTTHelper.connect()链接 MQTT 服务器，这里会同时传递监听的主题
2MQTTHelper.connect(mUser.id, token, MQTTConstants.Topic.newMatchInfo)
3
4/**
5 * 发送匹配信息
6 */
7private fun sendMatchInfo() {
8 if (selfMatch.user.nickname.isEmpty()) return
9 // 提交自己的匹配信息到服务器
10 mViewModel.submitMatch(selfMatch)
11 val json = JSONObject()
12 json.put("content", selfMatch.content)
13 json.put("emotion", selfMatch.emotion)
14 json.put("gender", selfMatch.gender)
15 json.put("type", selfMatch.type)
16 val jsonUser = JSONObject()
17 jsonUser.put("avatar", mUser.avatar)
18 jsonUser.put("id", mUser.id)
19 jsonUser.put("nickname", mUser.nickname)
20 jsonUser.put("username", mUser.username)
21 json.put("user", jsonUser)
22 MQTTHelper.sendMsg(MQTTConstants.Topic.newMatchInfo, json.toString())
23}
24
25// 监听消息这里使用了一个事件总线进行通知，在上边封装 MQTTHelper 发送消息也使用了这个，
26// 订阅 MQTT 事件
27LDEventBus.observe(this, MQTTConstants.Topic.newMatchInfo, String::class.java) {
28 val match = JsonUtils.fromJson(it, Match::class.java)
29 // 这里收到匹配信息之后就增加一条弹幕
30 addBarrage(match)
31}
后端服务实现
接下来介绍后端服务实现，主要包含以下两部分：
配置连接信息：配置环信MQTT消息云连接信息。
获取鉴权信息：获取客户端连接需要的鉴权信息。
配置连接信息
配置部分只需要按照环信后台配置信息进行替换就好，配置在config目录下的config.xxx.json文件内
1/**
2 * Easemob MQTT 配置 https://console.easemob.com/app/generalizeMsg/overviewService
3 */
4config.mqtt = {
5 host: 'mqtt host', // MQTT 链接地址
6 appId: 'appId', // MQTT AppId
7 port: [ 1883, 1884, 80, 443 ], // MQTT 端口 1883(mqtt),1884(mqtts),80(ws),443(wss)
8 restHost: 'https://api.cn1.mqtt.chat/app/8igtc0', // MQTT 服务 API 地址
9 clientId: 'client id', // 替换环信后台 clientId
10 clientSecret: 'client secret', // 替换环信后台 clientSecret
11};
获取鉴权信息
这里主要是获取客户端连接所需要的鉴权信息token，为了安全token肯定是要放在服务器端生成的，废话不多说，上代码：
1/**
2 * Create by lzan13 on 2022/3/22
3 * 描述：MQTT 帮助类
4 */
5object MQTTHelper {
6
7 private var mqttClient: MqttAndroidClient? = null
8
9 // 缓存主题集合
10 private val topicList = mutableListOf()
11
12 /**
13 * 链接MQTT
14 * @param id 用户 Id
15 * @param token 用户链接 MQTT 的 Token
16 * @param topic 需要订阅的主题，不为空就会在连接成功后进行订阅
17 */
18 fun connect(id: String, token: String, topic: String = "") {
19 // 处理订阅主题
20 if (topic.isNotEmpty()) topicList.add(topic)
21
22 // 拼接链接地址
23 val url = "tcp://${MQTTConstants.mqttHost()}:${MQTTConstants.mqttPort()}"
24 // 拼接 clientId
25 val clientId = "${id}@${MQTTConstants.mqttAppId()}"
26 mqttClient = MqttAndroidClient(VMTools.context, url, clientId)
27
28 //连接参数
29 val options = MqttConnectOptions()
30 options.isAutomaticReconnect = true //设置自动重连
31 options.isCleanSession = true // 缓存
32 options.connectionTimeout = CConstants.timeMinute.toInt() // 设置超时时间，单位：秒
33 options.keepAliveInterval = CConstants.timeMinute.toInt() // 心跳包发送间隔，单位：秒
34 options.userName = id // 用户名
35 options.password = token.toCharArray() // 密码
36 options.mqttVersion = MqttConnectOptions.MQTT_VERSION_3_1_1;
37 // 设置MQTT监听
38 mqttClient?.setCallback(object : MqttCallback {
39 override fun connectionLost(t: Throwable) {
40 // 通知链接断开
41 VMLog.d("MQTT 链接断开 $t")
42 }
43
44 @Throws(Exception::class)
45 override fun messageArrived(topic: String, message: MqttMessage) {
46 // 通知收到消息
47 VMLog.d("MQTT 收到消息:$message")
48 // 如果未订阅则直接丢弃
49 if (!topicList.contains(topic)) return
50 notifyEvent(topic, String(message.payload))
51 }
52
53 override fun deliveryComplete(token: IMqttDeliveryToken) {}
54 })
55 //进行连接
56 mqttClient?.connect(options, null, object : IMqttActionListener {
57 override fun onSuccess(token: IMqttToken) {
58 VMLog.d("MQTT 链接成功")
59 // 链接成功，循环订阅缓存的主题
60 topicList.forEach { subscribe(it) }
61 }
62
63 override fun onFailure(token: IMqttToken, t: Throwable) {
64 VMLog.d("MQTT 链接失败 $t")
65 }
66 })
67 }
68
69 /**
70 * 订阅主题
71 * @param topic 主题
72 */
73 fun subscribe(topic: String) {
74 if (!topicList.contains(topic)) {
75 topicList.add(topic)
76 }
77 try {
78 //连接成功后订阅主题
79 mqttClient?.subscribe(topic, 0, null, object : IMqttActionListener {
80 override fun onSuccess(token: IMqttToken) {
81 VMLog.d("MQTT 订阅成功 $topic")
82 }
83
84 override fun onFailure(token: IMqttToken, t: Throwable) {
85 VMLog.d("MQTT 订阅失败 $topic $t")
86 }
87 })
88 } catch (e: MqttException) {
89 e.printStackTrace()
90 }
91 }
92
93 /**
94 * 取消订阅
95 * @param topic 主题
96 */
97 fun unsubscribe(topic: String) {
98 if (topicList.contains(topic)) {
99 topicList.remove(topic)
100 }
101 try {
102 mqttClient?.unsubscribe(topic)
103 } catch (e: MqttException) {
104 e.printStackTrace()
105 }
106 }
107
108 /**
109 * 发送 MQTT 消息
110 * @param topic 主题
111 * @param content 内容
112 */
113 fun sendMsg(topic: String, content: String) {
114 val msg = MqttMessage()
115 msg.payload = content.encodeToByteArray() // 设置消息内容
116 msg.qos = 0 //设置消息发送质量，可为0,1,2.
117 // 设置消息的topic，并发送。
118 mqttClient?.publish(topic, msg, null, object : IMqttActionListener {
119 override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken) {
120 VMLog.d("MQTT 消息发送成功")
121 }
122
123 override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken, exception: Throwable) {
124 VMLog.d("MQTT 消息发送失败 ${exception.message}")
125 }
126 })
127 }
128
129 /**
130 * 通知 MQTT 事件
131 */
132 private fun notifyEvent(topic: String, data: String) {
133 LDEventBus.post(topic, data)
134 }
135}
源码地址
核心代码就这么多，不超过500行，这里没有直接调用环信历史消息接口获取消息存储记录，后续可以在进行改良，简化实现流程。源码链接附上，配合使用效果更佳。
服务端github源码：
https://github.com/lzan13/vmtemplateserver
客户端github源码：
https://gitee.com/lzan13/VMTemplateAndroid
写在最后
MQTT协议资源占用小，并发连接高，集成简单，特别适用于高频数据交互场景，比如：游戏的世界广场、视频平台弹幕等等等等，欢迎各位小伙伴集思广益，基于MQTT服务实现更多的业务场景，享受技术带来的便利与快乐。
关键词：
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