易于使用的 MQTT 服务端,支持主题安全、共享主题

项目地址 Mqttx Project
)

mqttx 基于 mqtt v3.1.1 官方协议文档开发。
项目运行的方式:

  1. 使用springboot推荐的启动方式 java -jar app.jar,使用 mvn clean package 打包,这种方式需要修改配置文件(resources/application.yml)中 redis 地址和端口。

    mqttx default redis 连接使用的配置:localhost:6379 无密码

  2. 基于 docker 容器化部署,这个就比较简单,具体的步骤见 容器化部署

中间件依赖:

  1. redis

其他依赖:

  1. 项目使用了 lombok,使用 ide 请安装对应的插件

举例:idea 需要安装插件 Lombok, settings > Build,Execution,Deployment > Compiler > Annotation Processor 开启 Enable annotation processing

我在云端部署了一个 mqttx 单例服务,可供功能测试:

  1. 不支持 ssl
  2. 开启了 websocket, 可通过 http://tools.emqx.io/ 测试,仅需将域名修改为:119.45.158.51(端口、地址不变)
  3. 支持 共享订阅功能
  4. 部署版本 v1.0.4.RELEASE
websocket

架构

由于 mqttx 额外添加了客户端认证、topic 发布/订阅鉴权功能,如果需要配套使用,建议的架构如下图:

架构图

客户认证服务由使用者自行实现

内部实现框架关系(仅列出关键项):

ak6mB6.png

目录结构:

├─java
│  └─com
│      └─jun
│          └─mqttx
│              ├─broker         mqtt 协议实现及处理包
│              │  ├─codec       编解码
│              │  └─handler     消息处理器(pub, sub, connn, etc)
│              ├─config         配置,主要是 bean 声明
│              ├─constants      常量
│              ├─consumer       集群消息消费者
│              ├─entity         实体类
│              ├─exception      异常类
│              ├─service        业务服务(用户认证, 消息存储等)接口
│              │  └─impl        默认实现
│              └─utils          工具类
└─resources                     资源文件(application.yml 在此文件夹)
    └─tls                       ca 存放地址

容器化部署

为了方便项目快速的部署,引进 docker

  1. 执行本地部署动作前,需要先下载docker。
  2. docker-compose 文件中写死了端口映射(1883, 8083), 如果你修改了 mqttx 的端口配置,则 docker-compose.yml 中也应修改
  1. 通过IDE提供的打包功能将项目打包为 target/*.jar
  2. 进入 dockerfile 同级目录,执行 docker build -t mqttx:v1.0.4.RELEASE .
  3. 执行 docker-compose up

功能说明

1、 qos 支持

qos0 qos1 qos2
支持 支持 支持

为支持 qos1、qos2,引入 redis 作为持久层,这部分已经封装成接口,可自行替换实现(比如采用 mysql)。

2、topicFilter 支持

  1. 支持多级通配符 #与单级通配符 +,不支持通配符 $
  2. 不支持以 / 开头的topic,比如 /a/b 会被判定为非法 topic,请改为 a/b。
  3. 不支持以 /结尾的topic,比如 a/b/,请改为 a/b。
  4. 其它规则见 mqtt v3.1.1 4.7 Topic Names and Topic Filters

ps:实际上 mqttx 仅对订阅 topicFilter 进行校验,publish 的 topic 是没有做合法性检查的。

举例:

topicFilter match topics
a/b/+ a/b/abc
a/b/# a/b/abc, a/b/c/def
a/+/b/# a/nani/b/abc
+/a/b/+/c aaa/a/b/test/c

校验工具类为:com.jun.mqttx.utils.TopicUtis

3、集群支持

项目引入 redis pub/sub 分发消息以支持集群功能。如果需要修改为 kafka 或其它 mq ,需要修改配置类 ClusterConfig 及替换实现类 InternalMessageServiceImpl

ak6nHK.png
  1. mqttx.cluster.enable:功能开关,默认 false

4、ssl支持

开启 ssl 你首先应该有了ca,然后修改 application.yml 文件中几个配置:

  1. mqttx.ssl.enable:功能开关,默认 false,同时控制 websocketsocket
  2. mqttx.ssl.key-store-location: 证书地址,基于 classpath
  3. mqttx.ssl.key-store-password: 证书密码
  4. mqttx.ssl.key-store-type: keystore 类别,如 PKCS12

5、topic 安全机制

为了对 client 订阅 topic 进行限制,项目引入了简单的 topic 订阅&发布鉴权机制:

  1. mqttx.enable-topic-sub-pub-secure: 功能开关,默认 false
  2. 使用时需要同步实现接口 AuhenticationService ,该接口返回对象中含有 authorizedSub,authorizedPub 存储 client 被授权订阅及发布的 topic 列表。
  3. broker 在消息订阅及发布都会校验客户端权限

6、共享订阅机制

共享订阅是 mqtt5 协议规定的内容,很多 MQ 都有实现。mqttx 的实现也是基于 mqtt5

  1. mqttx.share-topic.enable: 功能开关,默认 true
  2. 格式: $share/{ShareName}/{filter}, $share 为前缀, ShareName 为共享订阅名, filter 就是非共享订阅主题过滤器。
  3. 目前支持 hash, random, round 三种规则

7、websocket 支持

路线图

基于我个人的认知,mqttx 接下来可能的开发计划:

  1. 集群态考虑整合服务注册的功能,便于管理集群状态,可能会使用 consul,做不做看我后面的想法吧
  2. mqtt5 有一个消息过期功能,感觉有点用,但这个特新依赖 variableHeader properties,貌似基于 mqttv3.1.1 没法实现?
  3. bug fix and optimization,这个会一直继续的,不过主要靠使用和学习 mqttx 的同学反馈问题给我(没反馈我就当没有呗~摊手.jpg)
  4. 目前正在开发基于 vue2.0, element-uimqttx-admin 管理平台,mqttx 的功能更新会暂停一段时间(最近在看 mqtt5)
    项目开发过程中发现需要对 mqttx 做一些改动,但这些改动不应该 push 给 mqttx master(比如 topic 安全认证这个功能需要配合 mqttx-platform,我可能会引入 Retrofit 处理接口调用,其实可以用 feign,我觉的这两个都差不多),我应该会开一个业务 branch 处理这个事情。话说 javascript 写项目可太爽了,以前怎么不觉得?
  5. mqttx 还没压测过,算了,看心情吧~ (有同学帮忙不?)

演示项目 lineyou - 服务端基于mqttx

lineyou 基于 javafx开发,运用 netty、spring、fxlauncher、jfoniex、fontawesomefx、protobuf 等技术实现的 im 程序,具备基本的聊天交互功能。

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