rumqttc模块应用实践-电子发烧友网

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，用于在低带宽和不稳定的网络环境中传输消息。MQTT协议基于发布/订阅模式，包含了许多特性，如QoS，保留消息，遗嘱消息等，使得它非常适合物联网设备之间的通信。

Rust是一种系统级编程语言，具有内存安全和高性能的特性。Rust语言的主要目标是提供一种安全、并发、实用的编程语言，使得开发者可以轻松地编写高性能的系统级应用程序。本教程将介绍如何使用Rust语言和rumqttc模块来实现MQTT协议的基础应用和进阶应用。

rumqttc模块简介

rumqttc是一个基于Rust语言实现的MQTT客户端库，它提供了连接MQTT服务器、订阅主题、发布消息等基本功能，并支持TLS加密连接。rumqttc的API简单易用，适合初学者和中级开发者使用。

在Cargo.toml文件中添加rumqtt模块依赖, 示例配置如下：

[dependencies]
rumqttc = "0.21.0"

应用实践进阶

使用QoS2传输消息

这个示例演示如何使用rumqttc模块使用QoS2传输消息。

use rumqttc::{Client, MqttOptions, QoS};

fn main() {
    let mqtt_options = MqttOptions::new("test-qos2", "localhost", 1883);

    let (mut client, _) = Client::new(mqtt_options, 10);

    client
        .publish("test/topic", QoS::ExactlyOnce, false, "hello world".to_owned())
        .unwrap();
}

这个示例中，我们创建了一个MQTT客户端，连接到本地的MQTT服务器，然后发布了一条消息到test/topic主题。在调用publish方法时，我们指定了消息的QoS为ExactlyOnce，表示消息必须被传输一次，且只能被传输一次。

使用连接池

在实际应用中，我们通常需要同时处理多个MQTT客户端连接，这时候使用连接池可以提高性能和可靠性。rumqttc模块提供了一个ConnectionPool结构体，可以方便地管理多个MQTT客户端连接。

use rumqttc::{Client, ConnectionPool, MqttOptions};

fn main() {
    let mqtt_options = MqttOptions::new("test-pool", "localhost", 1883);

    let pool = ConnectionPool::new(mqtt_options, 10);

    let mut clients = Vec::new();

    for _ in 0..10 {
        let client = pool.connect().unwrap();
        clients.push(client);
    }

    // Do something here
}

这个示例中，我们创建了一个MQTT连接池，连接到本地的MQTT服务器。然后我们使用循环创建了10个MQTT客户端连接，这些连接会自动被管理和回收。

使用多线程

在实际应用中，我们通常需要同时处理多个MQTT消息，这时候使用多线程可以提高性能和可靠性。Rust语言的多线程非常方便，可以使用标准库中的std::thread模块来创建线程。

use rumqttc::{Client, MqttOptions, QoS};
use std::thread;

fn main() {
    let mqtt_options = MqttOptions::new("test-thread", "localhost", 1883);

    let (mut client, _) = Client::new(mqtt_options, 10);

    let handle = thread::spawn(move || {
        client
            .publish("test/topic", QoS::AtLeastOnce, false, "hello world".to_owned())
            .unwrap();
    });

    handle.join().unwrap();
}

这个示例中，我们创建了一个MQTT客户端，连接到本地的MQTT服务器。然后我们使用std::thread::spawn方法创建了一个新线程，这个线程会在后台发布一条消息到test/topic主题。

持久化存储消息

通过持久化存储可以保证消息不会因为程序崩溃或网络故障而丢失。以下是一个使用SQLite数据库持久化存储消息的示例代码：

use std::thread;
use rumqttc::{Client, MqttOptions, QoS, Event, Packet, Publish, Subscriptions, Qos};

fn main() {
    let mqtt_options = MqttOptions::new("test-7", "localhost", 1883);
    let (mut client, mut connection) = Client::new(mqtt_options, 10);
    let subscriptions = vec![Subscriptions::new("test/topic", QoS::AtLeastOnce)];
    client.subscribe(subscriptions).unwrap();
    let mut storage = Storage::new("mqtt.db").unwrap();
    for event in connection.iter() {
        match event.unwrap() {
            Event::Incoming(Packet::Publish(publish)) = > {
                storage.insert_message(&publish).unwrap();
                println!("Received message: {} from topic: {}", publish.payload, publish.topic_name);
            },
            _ = > {},
        }
    }
}

struct Storage {
    conn: rusqlite::Connection,
}

impl Storage {
    fn new(path: &str) - > rusqlite::Result< Self > {
        let conn = rusqlite::Connection::open(path)?;
        conn.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS messages (id INTEGER PRIMARY KEY, topic TEXT, payload TEXT, qos INTEGER)", [])?;
        Ok(Self { conn })
    }

    fn insert_message(&mut self, publish: &Publish) - > rusqlite::Result< () > {
        let mut stmt = self.conn.prepare("INSERT INTO messages (topic, payload, qos) VALUES (?, ?, ?)")?;
        stmt.execute(&[&publish.topic_name, &publish.payload, &publish.qos as &i32])?;
        Ok(())
    }
}