MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种在日常开发中比较常用的一种轻量级的基于发布/订阅模式的消息通信协议，常被用来进行物联网服务的开发，在带宽有限、资源有限的情况下通信效率比较高，例如在一些智能家居、传感器数据采集场景中有着很好的使用场景。

下面我们就来介绍一下如何在Spring Boot项目中集成MQTT实现物联网通信。

项目准备

在SpringBoot中提供了很多的MQTT客户端通信服务方案，由于Spring Boot中本身没有直接支持MQTT协议的框架，所以需要我们添加额外的外部依赖来实现MQTT通信。下面我们就以Eclipse Paho为例来展示如何在SpringBoot中整合MQTT。

首先，就需要在POM文件中添加包括了Eclipse Paho MQTT客户端和Spring Integration的MQTT支持相关的依赖，Paho客户端用于连接MQTT代理，而Spring Integration用于集成和消息处理。如下所示。

<dependencies>
    <!-- Spring Boot Starter Web -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <!-- Paho MQTT Client -->
    <dependency>
        <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
        <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
        <version>1.2.6</version>
    </dependency>

    <!-- Spring Integration MQTT -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.integration</groupId>
        <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
        <version>5.5.6</version>
    </dependency>
</dependencies>

配置MQTT连接

添加好配置之后，接下来就需要在Spring Boot中添加MQTT的连接配置，如下所示，在application.yml添加如下的配置项。

mqtt:
  broker-url: tcp://localhost:1883
  client-id: spring-boot-mqtt-client
  username: admin
  password: admin
  topic: mytopic

接下来，我们需要创建一个MQTT配置类来初始化MQTT客户端和连接信息。我们可以通过Spring Integration提供的MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter和MqttPahoMessageHandler来实现消息的发布和接收。如下所示，创建一个MQTT的配置类MqttConfig。

@Configuration
@IntegrationComponentScan
public class MqttConfig {

    // MQTT连接配置
    private final String brokerUrl = "tcp://localhost:1883";
    private final String clientId = "spring-boot-mqtt-client";
    private final String topic = "mytopic";

    // 配置消息接收通道
    @Bean
    public MessageChannel mqttInputChannel() {
        return new QueueChannel();
    }

    // 配置MQTT消息接收器
    @Bean
    public MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter mqttAdapter() {
        MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter adapter = 
                new MqttPahoMessageDrivenChannelAdapter(clientId, brokerUrl, topic);
        adapter.setOutputChannel(mqttInputChannel());
        return adapter;
    }

    // 配置MQTT消息发布器
    @Bean
    public MqttPahoMessageHandler mqttOutbound() {
        MqttPahoMessageHandler messageHandler = 
                new MqttPahoMessageHandler(clientId, mqttConnectOptions());
        messageHandler.setAsync(true);
        messageHandler.setDefaultTopic(topic);
        return messageHandler;
    }

    // 配置MQTT连接选项
    private MqttConnectOptions mqttConnectOptions() {
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setUserName("admin");
        options.setPassword("admin".toCharArray());
        options.setCleanSession(true);
        return options;
    }
}

实现消息处理

配置完成之后，就可以通过MQTT技术手段来实现消息的接收处理操作，这里我们演示如何通过Spring Integration来进行消息接收处理。在Spring Integration中我们可以通过@ServiceActivator注解来处理MQTT的消息，如下所示。

@Service
public class MqttReceiverService {

    // 处理接收到的消息
    @ServiceActivator(inputChannel = "mqttInputChannel")
    public void handleMqttMessage(String message) {
        System.out.println("Received MQTT message: " + message);
    }
}

在上面的实现中，在@ServiceActivator注解上指定了从mqttInputChannel通道接收消息。在每次接收到MQTT消息的时候，都会调用handleMqttMessage方法来处理相应的操作。

发送MQTT消息

为了测试消息的发送机制，我们可以创建一个基于RESTFul接口的Controller控制器，用来提供接口调用来触发消息的发布机制，如下所示。

@RestController
public class MqttSenderController {

    @Autowired
    private MqttPahoMessageHandler mqttOutbound;

    // 发送MQTT消息
    @GetMapping("/send")
    public String sendMessage() {
        String message = "Hello, MQTT!";
        mqttOutbound.handleMessage(new org.springframework.messaging.support.GenericMessage<>(message));
        return "Message sent: " + message;
    }
}

在上面的实现中，通过mqttOutbound.handleMessage方法可以将消息发送到MQTT代理中。我们可以启动项目并且调用http://localhost:8080/send接口就可以发送消息到MQTT代理中。同时，在控制台中就可以收到发送的消息。

总结

通过上面的实现，我们就可以在SpringBoot中集成MQTT协议实现消息的发布订阅操作，通过Spring Integration和Eclipse Paho MQTT客户端我们可以更加方便的处理MQTT消息的处理，当然我们也可以对其进行扩展，例如添加不同主题的消息订阅，消息持久化等操作。有兴趣的读者，可以基于上面的代码对相关的逻辑进行修改扩展，如果遇到什么问题可以在评论区留言，大家一起讨论实现。