前言

??統(tǒng)信uos使用到mqtt開發(fā)，需要重新編譯mqtt，本篇描述統(tǒng)信uos20上的mqtt源碼編譯和環(huán)境搭建。

注意

??這里下載的mqtt版本與其他幾篇文章的不同，這里是使用QMQTT::CLIENT來操作的，這里筆者已知Qt的版本分為兩個(gè)：一個(gè)是QMQTT::QMQTTCLIENT，一個(gè)是QTMQTT:CLIENT，對(duì)應(yīng)不同的類和方式，請(qǐng)根據(jù)需求選擇）
??

??

相關(guān)博客

??《Mqtt開發(fā)筆記：Mqtt服務(wù)器搭建》
??《Qt開發(fā)技術(shù)：mqtt介紹、QtMqtt編譯和開發(fā)環(huán)境搭建]》
??《Mqtt開發(fā)筆記：windows下C++ ActiveMQ客戶端介紹、編譯和使用》

MQTT協(xié)議

簡(jiǎn)介

??MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸協(xié)議），是一種基于發(fā)布/訂閱（publish/subscribe）模式的"輕量級(jí)"通訊協(xié)議，該協(xié)議構(gòu)建于TCP/IP協(xié)議上，由IBM在1999年發(fā)布。MQTT最大優(yōu)點(diǎn)在于，可以以極少的代碼和有限的帶寬，為連接遠(yuǎn)程設(shè)備提供實(shí)時(shí)可靠的消息服務(wù)。作為一種低開銷、低帶寬占用的即時(shí)通訊協(xié)議，使其在物聯(lián)網(wǎng)、小型設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用等方面有較廣泛的應(yīng)用。

設(shè)計(jì)原則

• 精簡(jiǎn)，不添加可有可無的功能；

• 發(fā)布/訂閱（Pub/Sub）模式，方便消息在傳感器之間傳遞；

• 允許用戶動(dòng)態(tài)創(chuàng)建主題，零運(yùn)維成本；

• 把傳輸量降到最低以提高傳輸效率；

• 把低帶寬、高延遲、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)等因素考慮在內(nèi)；

• 支持連續(xù)的會(huì)話控制；

• 理解客戶端計(jì)算能力可能很低；

• 提供服務(wù)質(zhì)量管理；

• 假設(shè)數(shù)據(jù)不可知，不強(qiáng)求傳輸數(shù)據(jù)的類型與格式，保持靈活性。

特點(diǎn)

1) 使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對(duì)多的消息發(fā)布，解除應(yīng)用程序耦合

??這一點(diǎn)很類似于XMPP，但是MQTT的信息冗余遠(yuǎn)小于XMPP，,因?yàn)閄MPP使用XML格式文本來傳遞數(shù)據(jù)。

2) 對(duì)負(fù)載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸

3) 使用TCP/IP提供網(wǎng)絡(luò)連接

??主流的MQTT是基于TCP連接進(jìn)行數(shù)據(jù)推送的，但是同樣有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。這兩種版本由于基于不同的連接方式，優(yōu)缺點(diǎn)自然也就各有不同了。

4) 有三種消息發(fā)布服務(wù)質(zhì)量

• “至多一次”，消息發(fā)布完全依賴底層TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)。這一級(jí)別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無所謂，因?yàn)椴痪煤筮€會(huì)有第二次發(fā)送。這一種方式主要普通APP的推送，倘若你的智能設(shè)備在消息推送時(shí)未聯(lián)網(wǎng)，推送過去沒收到，再次聯(lián)網(wǎng)也就收不到了。

• “至少一次”，確保消息到達(dá)，但消息重復(fù)可能會(huì)發(fā)生。

• “只有一次”，確保消息到達(dá)一次。在一些要求比較嚴(yán)格的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，可以使用此級(jí)別。在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，消息重復(fù)或丟失會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果。這種最高質(zhì)量的消息發(fā)布服務(wù)還可以用于即時(shí)通訊類的APP的推送，確保用戶收到且只會(huì)收到一次。

5) 小型傳輸，開銷小

??（固定長(zhǎng)度的頭部是2字節(jié)），協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量。非常適合"在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，傳感器與服務(wù)器的通信，信息的收集"，嵌入式設(shè)備的運(yùn)算能力和帶寬都相對(duì)薄弱，使用這種協(xié)議來傳遞消息再適合不過了。

6) 客戶端異常中斷的機(jī)制。

• Last Will：即遺言機(jī)制，用于通知同一主題下的其他設(shè)備發(fā)送遺言的設(shè)備已經(jīng)斷開了連接。

• Testament：遺囑機(jī)制，功能類似于Last Will。

發(fā)布/訂閱者模式

??MQTT是一個(gè)基于客戶端-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議。MQTT協(xié)議是輕量、簡(jiǎn)單、開放和易于實(shí)現(xiàn)的，這些特點(diǎn)使它適用范圍非常廣泛。在很多情況下，包括受限的環(huán)境中，如：機(jī)器與機(jī)器（M2M）通信和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。其在，通過衛(wèi)星鏈路通信傳感器、偶爾撥號(hào)的醫(yī)療設(shè)備、智能家居、及一些小型化設(shè)備中已廣泛使用。
??

??從圖上MQTT有三種角色的存在：

• Broker代理：很多人理解為中間件，當(dāng)然可以這樣子認(rèn)為。他就是一個(gè)中間件。用于處理信息并發(fā)送到相應(yīng)的訂閱者。

• 發(fā)布者：用于發(fā)布信息到代理上面。注意：發(fā)布者也可以是訂閱者。

• 訂閱者：就是用于接受信息的客戶端。

MQTT服務(wù)器

??MQTT服務(wù)器以稱為"消息代理"（Broker），可以是一個(gè)應(yīng)用程序或一臺(tái)設(shè)備。它是位于消息發(fā)布者和訂閱者之間，它可以：

• 接受來自客戶的網(wǎng)絡(luò)連接；

• 接受客戶發(fā)布的應(yīng)用信息；

• 處理來自客戶端的訂閱和退訂請(qǐng)求；

• 向訂閱的客戶轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用程序消息。

MQTT協(xié)議中的方法

??MQTT協(xié)議中定義了一些方法（也被稱為動(dòng)作），來于表示對(duì)確定資源所進(jìn)行操作。這個(gè)資源可以代表預(yù)先存在的數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)生成數(shù)據(jù)，這取決于服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)。通常來說，資源指服務(wù)器上的文件或輸出。主要方法有：

• Connect：等待與服務(wù)器建立連接

• Disconnect：等待MQTT客戶端完成所作的工作，并于服務(wù)器斷開TCP/IP會(huì)話

• Subscribe：等待完成訂閱

• UnSubscribe：等待服務(wù)器取消客戶端的一個(gè)活多個(gè)和topics訂閱

• Publish：MQTT客戶端發(fā)送消息請(qǐng)求，發(fā)送完成后返回應(yīng)用程序線程

統(tǒng)信UOS系統(tǒng)版本

??系統(tǒng)版本：
??

Qt編譯Mqtt（uos系統(tǒng)）

??Qt在5,10版本開始支持mqtt，但是也沒有集成到安裝包里面，需要自己下載編譯。（也使用Qt5.9.3可以運(yùn)行mqtt）
??Qt提供的qtmqtt庫(kù)不支持queue方式（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)），只支持訂閱/發(fā)布者模式。

步驟一：下載mqtt，copy解壓至目標(biāo)系統(tǒng)（本步驟廢了）

??下載地址：https://codereview.qt-project.org/admin/repos/qt%2Fqtmqtt,general
??指令：

git clone "https://codereview.qt-project.org/qt/qtmqtt"

???

??（PS：當(dāng)前時(shí)間為2023年6月16日，此時(shí)下下來的qtmqtt已經(jīng)更新為使用CMakeList去配置編譯的版本了，博主同類其他博客的qtmqtt版本是.pro版本的）
??

??這里查看“入坑一”，我們是qt5版本，所以git下載的無用，現(xiàn)在切換到qt的源碼下載，去下載對(duì)應(yīng)版本的mqtt模塊。

步驟二：qt源碼去下載mqtt模塊源碼，解壓至目標(biāo)系統(tǒng)

??這里因?yàn)橐螺d對(duì)應(yīng)版本的qtmqtt，還得挑版本了。
??不好下，github找了個(gè)版本：https://github.com/emqx/qmqtt
??

??這個(gè)既支持pro也支持cmake，下下來，放過去解壓：
??

步驟三：使用QtQCreator打開pro工程編譯

??

??調(diào)整為release，這個(gè)錯(cuò)誤跟我們之前其他版本博客在此處編譯得結(jié)果錯(cuò)誤是一致得，所以下載新的試錯(cuò)了，證明是一樣的。
??

??清空后，單獨(dú)構(gòu)建mqtt庫(kù)，也是一樣：
??

??經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)問題是沒有創(chuàng)建文件 Qt5Mqtt。當(dāng)在…/qtmqtt/src/mqtt/.pch路徑上手動(dòng)創(chuàng)建Qt5Mqtt文件時(shí)，則解決了。
??

??然后，輕而易舉的就成功了：
??

??然后把debug也編譯了，進(jìn)行模塊化。

部署mqtt模塊到qt

??此處有三種方式，第一種是直接將源碼代入工程，第二種是以模塊的形式直接將其部署到qt的安裝目錄中去，第三種是直接添加庫(kù)和頭文件使用，我們使用將第一種方式，將其添加到Qt安裝庫(kù)的安裝目錄中去，至于第二種方式可以查看《Qt開發(fā)技術(shù)：mqtt介紹、QtMqtt編譯和開發(fā)環(huán)境搭建》。
??前面可以編譯成庫(kù)，那么代碼就是可以直接融入源碼的：

步驟一：新建mqttClientDemo工程

??

步驟二：提取源碼中的mqtt模塊融入

??提取qtmqtt源碼中的一個(gè)，將其當(dāng)作一個(gè)普通的代碼模塊加入新工程的modules，引入其qmqtt.pri文件：
??

步驟三：編譯報(bào)錯(cuò)，添加網(wǎng)絡(luò)模塊

??編譯報(bào)錯(cuò)找不到QHostAddress，缺失網(wǎng)絡(luò)模塊模塊，添加網(wǎng)絡(luò)模塊

QT += network

??在提取的源碼的.pri中添加：
??

??然后編譯。

步驟四：編譯報(bào)錯(cuò)，函數(shù)定義找不到

??

??查看“入坑二”，因?yàn)橹笆菐?kù)，使用了PRIVATE_HEADERS，現(xiàn)在是源碼融入，都換成HEADERS，如下圖：
??

??讓頭文件出來：
??

??繼續(xù)編譯。

步驟五：編譯通過

??

??

源碼融入編譯通過，這樣后續(xù)加入mqtt模塊換系統(tǒng)或者版本就不需要去重新編譯了，比較適合筆者。

步驟六：優(yōu)化下部署模塊

??新建mqttClientManager管理模塊（先用一個(gè)空管理類來占位），用該模塊來包含mqtt源碼。
??

模塊化部署

??

工程模板

??

入坑

入坑一：下載最新的版本不支持qt5，支持qt6

問題

??Git下來的最新的版本不支持qt5，支持qt6
??

原因

??Q6改為cmake編譯了，qt5為qmake，筆者是qt5

解決

??這個(gè)版本mqtt放棄，尋找最后一個(gè)支持qt5的mqtt版本。

入坑二：找不到mqtt頭文件

問題

??源碼都包含了還是找不到

原因

??要將私有頭文件宏改為頭文件宏

解決

??

入坑三：老版本嘗試融入qt5.12.8編譯無法通過

問題和原因

??

解決

??無需解決，指示出問題，請(qǐng)下載對(duì)應(yīng)的版本