空光远流浪

铜柱从年消

概念

MQTT

MQTT是一种轻量级的、灵活的网络协议，适用于IoT场景，其优点如下：

这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现
它的灵活性使得为 IoT 设备和服务的多样化应用场景提供支持成为可能

为什么IoT场景下不使用其他网络协议，主要还是没钱，物联网设备不可能使用高昂的硬件，便宜的东西性能就差，因此必须压榨性能。而例如HTTP协议，是需要保持客户端和服务器之间的连接的，这对物联网设备来说是不经济的。物联网环境下，功耗低，网络带宽低，延迟高，不能支持复杂的网络协议，而MQTT恰好可以使用于此。

原理

MQTT的架构是基于发布和订阅模型实现的，在MQTT网络中，定义了一个消息代理，多个客户端。代理是一个服务器，它从客户端接收所有消息，然后将这些消息路由到相关的目标客户端。客户端连接到代理，订阅代理中的消息主题；客户端可以将消息和主题发送给代理，发布某个主题内的消息；代理将消息转发给每个订阅该主题的客户端。

实践

mac下安装和使用mosquitto

安装mosquitto
```
 brew install mosquitto
```
启动mosquitto
```
 brew services start mosquitto
```
一个终端订阅消息
```
 mosquitto_sub -t "demo"
```

一个终端发布消息

 mosquitto_pub -t "demo" -m "hello world!"

实现命令FTP功能

设计
- 客户端
  - 要求用户验证
  - 发布命令（发布‘命令’话题）
  - 接收服务端传回的命令调用结果（订阅‘结果’话题）
- 服务端
  - 预先设置用户名和密码
  - 接收客户端命令（订阅‘命令’话题）并执行系统调用
  - 发布调用结果（发布‘结果’话题）

利用mosquitto封装的接口实现功能

mosquitto的接口主要封装在mosquitto.h头文件中，利用cmake链接好libmosquitto库即可使用

CMakeLists如下：

 cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
 project(MosquittoFTP)
	
 set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
	
 link_libraries(/usr/local/Cellar/mosquitto/1.6.7/lib)
	
 add_executable(MosquittoFTP myoperator.cpp)
 target_link_libraries(MosquittoFTP -lmosquitto)

服务端

设置用户名密码

  mosq = mosquitto_new(nullptr,session,nullptr);
  mosquitto_username_pw_set(mosq, "test", "123456");

处理命令的关键回调函数

  //exec system call
  std::string exec(const char* cmd) {
 std::array<char, 128> buffer;
      std::string result;
      std::unique_ptr<FILE, decltype(&pclose)> pipe(popen(cmd, "r"), pclose);
      if (!pipe) {
          throw std::runtime_error("popen() failed!");
      }
      while (fgets(buffer.data(), buffer.size(), pipe.get()) != nullptr) {
          result += buffer.data();
      }
      return result;
  }
		
  //exec client command
  void my_message_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, const struct mosquitto_message *message)
{
      if(message->payloadlen){
      	char *head = static_cast<char*>(message->payload);
      	std::string command(head,head+message->payloadlen);
      	std::cout << message->topic << " " << command << std::endl;
      	std::string result = exec(head);
      	//std::cout << result << std::endl;
      	mosquitto_publish(mosq,nullptr,"Result:",result.length()+1,result.c_str(),0,0);
      }else{
      	std::cout << message->topic << " (NULL)" << std::endl;
      }
}

客户端

验证

  mosq = mosquitto_new(nullptr,session,nullptr);
  std::string username,password;
  std::cout << "Please input your username!" << std::endl;
  std::cin >> username;
  std::cout << "Please input your password!" << std::endl;
  std::cin >> password;
  mosquitto_username_pw_set(mosq, username.c_str(), password.c_str());

接收服务端回显结果

  void my_message_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, const struct mosquitto_message *message)
{
      if(message->payloadlen){
      	char *head = static_cast<char*>(message->payload);
      	std::string command(head,head+message->payloadlen);
      	std::cout << message->topic << " " << command << std::endl;
      }else{
      	std::cout << message->topic << " (NULL)" << std::endl;
      }
}

结果
- 服务端
- 客户端

MQTT实现命令FTP

基于Mac

概念

MQTT

原理

实践

mac下安装和使用mosquitto

实现命令FTP功能

参考和源码

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