MQTT协议笔记之mqtt.io项目Websocket协议支持

前言

MQTT协议专注于网络、资源受限环境，建立之初不曾考虑WEB环境，倒也正常。虽然如此，但不代表它不适合HTML5环境。

HTML5 Websocket是建立在TCP基础上的双通道通信，和TCP通信方式很类似，适用于WEB浏览器环境。虽然MQTT基因层面选择了TCP作为通信通道，但我们添加个编解码方式，MQTT Over Websocket也可以的。

这样做的好处，MQTT的使用范畴被扩展到HTML5、桌面端浏览器、移动端WebApp、Hybrid等，多了一些想像空间。这样看来，无论是移动端，还是WEB端，MQTT都会有自己的使用空间。

浏览器支持

话说，现代化浏览器都已经支持Websocket，这里有一个所有浏览器支持列表：

更详细列表，请直接访问：http://caniuse.com/websockets

毫无疑问，火狐和谷歌浏览器带动了现代浏览器的发展，对HTML5标准的支持也是如此。支持Websocket的浏览器单纯从上面数字来讲，73.88%的支持率。但实际上还得参考浏览器市场占有率：

上图数据，来源于: 2014年4月份全球主流浏览器市场份额排行榜

超过60%用户机器上浏览器的支持Websocket，数据很可观。

移动hybrid型应用会很欢迎Websocket

内置浏览器支持HTML5，Javascript操作Websocket连接MQTT
借助于原生TCP socket通道连接MQTT服务器，暴露JavaScript接口，间接使用

不支持Websocket的桌面浏览器，可以考虑Flash socket来帮忙！

针对不支持websocker的部分历史浏览器，可以考虑一下Flash socket，虽然使用Flashsocket用以模拟Websocket就很容易理解，但条件如下： - 需要单独占用一个端口专用于安全跨域访问策略 - 需要浏览器支持二进制Blob 支持二进制操作的浏览器现状：

来源于：http://caniuse.com/xhr2

比较一下支持Websocket和XHR2的桌面浏览器，重叠率很高，使用Flash Socket用以模拟Websocket必要性不大，在类似于IE平台上，不如直接使用Flash版本的

https://github.com/yangboz/as3MQTT/tree/master/MQTTClient_AS3

不支持Websocket浏览器怎么办

不是所有浏览器都支持Websocket，尤其是阻碍历史发展的IE6/IE7/IE8/IE9。MQTT协议为二进制协议压根和HTTP纯文本不兼容，尤其浏览器端JavaScript处理文本很合适，但二进制就显得笨手笨角，除非支持XHR2。

单独使用Flash MQTT Client，这这方面见解不深，实践很少，不便多说，您要是很了解，不妨告知一二。
HTTP纯文本方式进行二进制对接

这部分后面专门会讲到。

服务器端支持

现有一些解决方案可能是后面为MQTT Broker，前面是添加一层代理。比如：例如 mod_websocket ，对应在线示范：http://test.mosquitto.org/ws.html

表面上看着很解藕的，实际上模仿的还是传统型的短连接反向代理架构：Nginx/Apache ＋Java/PHP/Python/Ruby。

客户端建立一条连接，服务器端需要使用到至少两个文件句柄，中间多了一层路径。优雅的解决方案，可以向socket.io看起。一套服务端程序，同时提供若干种协议供终端选择。其实，一台MQTT Broker中间件服务器，可以绑定多个端口，一个面向纯TCP的1883端口，一个面向Websocket的80/8080端口，共享基础逻辑，面向不同协议。

Websocket协议适配

服务器添加对Websocket支持，基本不用做多大改动。对比Tcp的附加到单个Channel的处理器列表：

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public class TcpChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

@Override

public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {

ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();

pipeline.addLast(

new MqttMessageNewEncoder(),

new MqttMessageNewDecoder(),

new MqttMessageHandler());

}

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Websocket对应单个Channel的处理器列表：

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import io.mqtt.handler.HttpRequestHandler;

import io.mqtt.handler.MqttMessageHandler;

import io.mqtt.handler.coder.MqttMessageWebSocketFrameDecoder;

import io.mqtt.handler.coder.MqttMessageWebSocketFrameEncoder;

import io.mqtt.handler.http.HttpJsonpTransport;

import io.netty.channel.ChannelInitializer;

import io.netty.channel.socket.SocketChannel;

import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;

import io.netty.handler.codec.http.HttpServerCodec;

import io.netty.handler.codec.http.websocketx.WebSocketServerProtocolHandler;

public class WebsocketChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

private final static String websocketUri = "/websocket";

private HttpRequestHandler httpRequestHandler = new HttpRequestHandler(

websocketUri);

static {

HttpJsonpTransport httpJsonpTransport = new HttpJsonpTransport();

HttpRequestHandler.registerTransport(httpJsonpTransport);

}

@Override

public void initChannel(final SocketChannel ch) throws Exception {

ch.pipeline().addLast(

new HttpServerCodec(),

new MqttMessageWebSocketFrameEncoder(),

new HttpObjectAggregator(65536),

httpRequestHandler,

new WebSocketServerProtocolHandler(websocketUri),

new MqttMessageWebSocketFrameDecoder(),

new MqttMessageHandler());

}

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为了支持Websocket协议，仅仅额外增加了：

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@Sharable

public class MqttMessageWebSocketFrameEncoder extends

MessageToMessageEncoder<Message> {

@Override

protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Message msg,

List<Object> out) throws Exception {

if (msg == null)

return;

byte[] data = ((Message) msg).toBytes();

out.add(new BinaryWebSocketFrame(Unpooled.wrappedBuffer(data)));

}

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public class MqttMessageWebSocketFrameDecoder extends

MessageToMessageDecoder<BinaryWebSocketFrame> {

private MqttMessageNewDecoder messageNewDecoder;

public MqttMessageWebSocketFrameDecoder() {

messageNewDecoder = new MqttMessageNewDecoder();

}

@Override

protected void decode(ChannelHandlerContext ctx,

BinaryWebSocketFrame wsFrame, List<Object> out) throws Exception {

ByteBuf buf = wsFrame.content();

this.messageNewDecoder.decode(ctx, buf, out);

}

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小结

啰啰嗦嗦的讲了一大通Websocket，总之对Websocket的支持还算容易。后面有时间写写如何使用HTTP协议达到MQTT OVER HTTP的效果。

原文 http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2014/05/26/414130.html