MQTT 是一种轻量级的、灵活的物联网消息交换和数据传递协议，致力于为 IoT 开发人员实现灵活性与硬件/网络资源的平衡。

Kotlin 是一门由 JetBrains 公司开发的编程语言，Kotlin 是基于 JVM 的，所以开发者可以很方便地用它来进行Android 开发，并且支持 Kotlin 和 Java 的混合编写。而早在 2017 年，Google 就宣布 Kotlin 成为官方开发语言。

本文主要介绍使用 Kotlin 语言在 Android 平台上使用 MQTT。

新建 Kotlin 项目

打开 Android Studio 新建一个项目，选择语言为 Kotlin，Android Studio 会自动创建 Kotlin 相关配置。若要配置现有项目，则可以参考将 Kotlin 添加到现有应用。

添加依赖

打开项目的 build.gradle，添加 Eclipse Paho Java Client 和 Eclipse Paho Android Service 依赖到 dependencies 部分。

dependencies {
    implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.2.4'
    implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1' 
}

配置 `AndroidManifest.xml`

Android Service 是 Eclipse 开发的基于 Android 平台的一个后台服务，我们需要将它注册到AndroidManifest.xml 文件，同时，我们需要注册权限。

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

<application
   ...
   <service android:name="org.eclipse.paho.android.service.MqttService" />
</application>

创建 MQTT 客户端

private lateinit var mqttClient: MqttAndroidClient
// TAG
companion object {
    const val TAG = "AndroidMqttClient"
}

连接 MQTT 服务器

本文将使用 EMQX MQTT Cloud 运营和维护的免费公共 MQTT 服务器， EMQX Cloud 是由 EMQ 推出的安全的 MQTT 物联网云服务平台，它提供一站式运维代管、独有隔离环境的 MQTT 5.0 接入服务。

Broker: broker.emqx.io
TCP Port: 1883
Websocket Port: 8083

fun connect(context: Context) {
        val serverURI = "tcp://broker.emqx.io:1883"
        val username = "emqx"
        val password = "public"

        mqttClient = MqttAndroidClient(context, serverURI, "kotlin_client")
        mqttClient.setCallback(object : MqttCallback {
            override fun messageArrived(topic: String?, message: MqttMessage?) {
                Log.d(TAG, "Receive message: ${message.toString()} from topic: $topic")
            }

            override fun connectionLost(cause: Throwable?) {
                Log.d(TAG, "Connection lost ${cause.toString()}")
            }

            override fun deliveryComplete(token: IMqttDeliveryToken?) {

            }
        })
        val options = MqttConnectOptions()
        options.userName = username
        options.password = password.toCharArray()

        try {
            mqttClient.connect(options, null, object : IMqttActionListener {
                override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken?) {
                    Log.d(TAG, "Connection success")
                }

                override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken?, exception: Throwable?) {
                    Log.d(TAG, "Connection failure")
                }
            })
        } catch (e: MqttException) {
            e.printStackTrace()
        }

    }

其中，MqttCallback 接口包含 3 个方法：

messageArrived：收到 broker 新消息
connectionLost：与 broker 连接丢失
deliveryComplete：消息到 broker 传递完成

MqttConnectOptions 用于配置连接设置，包含用户名密码，超时配置等，具体可以查看其方法。

创建 MQTT 订阅

订阅 topic

fun subscribe(topic: String, qos: Int = 1) {
        try {
            mqttClient.subscribe(topic, qos, null, object : IMqttActionListener {
                override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken?) {
                    Log.d(TAG, "Subscribed to $topic")
                }

                override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken?, exception: Throwable?) {
                    Log.d(TAG, "Failed to subscribe $topic")
                }
            })
        } catch (e: MqttException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

取消订阅

取消订阅 topic

fun unsubscribe(topic: String) {
        try {
            mqttClient.unsubscribe(topic, null, object : IMqttActionListener {
                override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken?) {
                    Log.d(TAG, "Unsubscribed to $topic")
                }

                override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken?, exception: Throwable?) {
                    Log.d(TAG, "Failed to unsubscribe $topic")
                }
            })
        } catch (e: MqttException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

发布消息

fun publish(topic: String, msg: String, qos: Int = 1, retained: Boolean = false) {
        try {
            val message = MqttMessage()
            message.payload = msg.toByteArray()
            message.qos = qos
            message.isRetained = retained
            mqttClient.publish(topic, message, null, object : IMqttActionListener {
                override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken?) {
                    Log.d(TAG, "$msg published to $topic")
                }

                override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken?, exception: Throwable?) {
                    Log.d(TAG, "Failed to publish $msg to $topic")
                }
            })
        } catch (e: MqttException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

断开 MQTT 连接

fun disconnect() {
        try {
            mqttClient.disconnect(null, object : IMqttActionListener {
                override fun onSuccess(asyncActionToken: IMqttToken?) {
                    Log.d(TAG, "Disconnected")
                }

                override fun onFailure(asyncActionToken: IMqttToken?, exception: Throwable?) {
                    Log.d(TAG, "Failed to disconnect")
                }
            })
        } catch (e: MqttException) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

测试

首先将 Android 客户端连接到 MQTT 服务器，然后订阅 topic: a/b，可以看到连接成功和成功订阅的日志

MQTT connect and subscribe

然后我们使用 MQTT 5.0 客户端工具 - MQTTX 进行测试，发布消息到 topic: a/b，客户端可以看到收到消息的日志

MQTT 5.0 Client Tool - MQTTX

receive MQTT messages

我们在客户端发布消息到 topic: a/b ，因为我们订阅了该 topic，同时也会收到消息，最后我们断开客户端与 MQTT 服务器的连接，日志如下

publish mqtt message and disconnect

总结

至此，我们已经完成了Android 上 MQTT 客户端的构建，实现了 MQTT 客户端与服务器的连接、主题订阅、收发消息等功能。

MQTT 可以以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。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

而 Kotlin 也是 Google 官方主推的一门语言，结合 MQTT 协议及 MQTT 云服务，我们可以开发更多有趣的应用。

接下来，读者可访问 EMQ 提供的 MQTT 入门与进阶系列文章学习 MQTT 主题及通配符、保留消息、遗嘱消息等相关概念，探索 MQTT 的更多高级应用，开启 MQTT 应用及服务开发。

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Tag: Android

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