C# 完美实现物联网 MQTT 数据通信

水瓶座儿

前言

MQTT 协议由于其用极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务，具有开销低、占用带宽低、即时通讯等优点，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用，在工业物联网中，MQTT也有广泛的应用。
Step By Step 步骤

• 搭建一个 MQTT 服务器
  
  
  
  • 见本人其它文章《手把手教你在 Windows 环境中搭建 MQTT 服务器》
    
  
  
• 创建一个 .Net Framework Console 项目，命名为 MQTTSample
  
• 添加 NuGet 包
  1. [/code]注：在添加这两个包时，会自动添加其它依赖包
  2. [*]在 Program.cs 编写 MQTT 通信（重点看[b]注释[/b]）
  3. [code]using System;
  4. using System.Collections.Generic;
  5. using System.Linq;
  6. using System.Text;
  7. using System.Threading.Tasks;
  8. using MQTTnet;
  9. using MQTTnet.Client;
  10. using MQTTnet.Packets;
  11. using MQTTnet.Protocol;
  12. using System.Security.Authentication;
  13. using MQTTnet.Formatter;
  14. using MQTTnet.Extensions.WebSocket4Net;
  15. using System.Threading;
  17. namespace MQTTSample
  18. {
  19.         internal class Program
  20.         {
  21.                 static async Task Main(string[] args)
  22.                 {
  23.                         // 设计两个参数，是为了可以打开两个 CMD 客户端进行测试
  24.                         if (args[0] == "publish")
  25.                         {
  26.                                 Console.WriteLine("Publish message...");
  27.                                 await PublishMessage();
  28.                         }
  29.                         else
  30.                         {
  31.                                 Console.WriteLine("Receive message...");
  32.                                 await SubscribeTopic();
  33.                         }   
  34.                 }
  36.                 // 循环不断地发布消息
  37.                 private static async Task PublishMessage()
  38.                 {
  39.                         var i = 0;
  40.                         while (i <= 1000)
  41.                         {
  42.                                 var mqttFactory = new MqttFactory();
  44.                                 using (var mqttClient = mqttFactory.CreateMqttClient())
  45.                                 {
  46.                                         // 1. 连接 MQTT 服务器
  47.                                         var mqttClientOptions = new MqttClientOptionsBuilder()
  48.                                                 .WithTcpServer("192.168.3.233", 1883)         // MQTT 服务器IP+端口
  49.                                                 .WithClientId("publish_client")                 // 客户端名称
  50.                                                 //.WithProtocolVersion(MqttProtocolVersion.V500)
  51.                                                 //.WithCleanSession()
  52.                                                 .Build();
  54.                                         var response = await mqttClient.ConnectAsync(mqttClientOptions, CancellationToken.None);
  56.                                         Console.WriteLine($"The MQTT client is connected. IsConnected: [{mqttClient.IsConnected}]");
  57.                                         Console.WriteLine(response.ResultCode);
  59.                                         // 2. 发布消息
  60.                                         // 2.1 在名为 topic2 的主题上发布消息 this is a test message
  61.                                         var applicationMessage = new MqttApplicationMessageBuilder()
  62.                                                 .WithTopic("topic2")
  63.                                                 .WithPayload("this is a test message")
  64.                                                 .Build();
  66.                                         // 2.2 异步发布消息
  67.                                         await mqttClient.PublishAsync(applicationMessage, CancellationToken.None);
  69.                                         // 3. 断开连接
  70.                                         await mqttClient.DisconnectAsync();
  72.                                         Console.WriteLine("MQTT application message is published.");
  73.                                 }
  75.                                 i++;
  76.                                 Thread.Sleep(1000);
  77.                         }
  78.                 }
  80.                 // 订阅消息
  81.                 // 订阅一次就可以，不需要循环
  82.                 // 当订阅的主题有发布消息时，这个程序就可以接收到
  83.                 private static async Task SubscribeTopic()
  84.                 {
  85.                         var mqttFactory = new MqttFactory();
  87.                         using (var mqttClient = mqttFactory.CreateMqttClient())
  88.                         {
  89.                                 // 1. 设置连接 MQTT 服务器的属性
  90.                                 var mqttClientOptions = new MqttClientOptionsBuilder()
  91.                                         .WithTcpServer("192.168.3.233", 1883)
  92.                                         .WithClientId("subscribe_client")
  93.                                         //.WithCleanSession()
  94.                                         .Build();
  96.                                 // 2. 定义一个事件，当订阅的主题有发布消息时，接收并打印消息
  97.                                 // 2.1 这段代码必须写在连接 MQTT 服务器的代码之前，才能确保可以接收到消息
  98.                                 mqttClient.ApplicationMessageReceivedAsync += e =>
  99.                                 {
  100.                                         Console.WriteLine("Received application message.");
  101.                                         Console.WriteLine(e.ApplicationMessage.Topic);
  102.                                         Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.Payload));
  103.                                         Console.WriteLine("===================");
  105.                                         return Task.CompletedTask;
  106.                                 };
  107.                                
  108.                                 // 3. 连接 MQTT 服务器
  109.                                 await mqttClient.ConnectAsync(mqttClientOptions, CancellationToken.None);
  112.                                 // 4. 订阅名为 topic2 的主题的消息
  113.                                 var mqttSubscribeOptions = mqttFactory.CreateSubscribeOptionsBuilder()
  114.                                 .WithTopicFilter(
  115.                                         f =>
  116.                                         {
  117.                                                 f.WithTopic("topic2")      
  118.                                                  .WithExactlyOnceQoS();                //即精准一次
  119.                                         })
  120.                                 .Build();
  122.                                 await mqttClient.SubscribeAsync(mqttSubscribeOptions, CancellationToken.None);
  124.                                 Console.WriteLine("MQTT client subscribed to topic.");
  126.                                 // 5. 离开时才断开连接
  127.                                 Console.WriteLine("Press enter to exit.");
  128.                                 Console.ReadLine();
  129.                         }
  131.                 }
  132.         }
  133. }

  复制代码
• 编译并运行测试
  
  
  
  • 打开一个 CMD 命令窗口，姑且称为 CMD1，定位到 MQTTSample.exe 所有目录，如
    1. cd D:\MQTTSample\MQTTSample\bin\Debug

    复制代码
  • 运行以下命令，运行 MQTT 接收订阅消息客户端
    1. MQTTSample.exe subscribe

    复制代码
    注：这个时候，还没有运行 MQTT 发布消息客户端，MQTT 接收订阅消息客户端 还没有显示接收的消息
    
  • 重新打开一个 CMD 命令窗口，姑且称为 CMD2，定位到 MQTTSample.exe 所有目录
    
  • 运行以下命令，运行 MQTT 发布消息客户端
    1. MQTTSample.exe publish

    复制代码
    注：此时，按照程序设定，MQTT 发布消息客户端 每隔 1 秒不断发布消息：this is a test message
    
  • 此时，CMD1 窗口的 MQTT 接收订阅消息客户端 也会不停地显示其接收的消息：this is a test message
    
  • 至此，说明此 "MQTT 通信" 程序的两个不同客户端成功利用 MQTT 服务器进行通信
    
  
  

来源:https://www.cnblogs.com/JackyGz/Undeclared/17959221
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