如何在 PHP 项目中使用 MQTT

PHP 是一种被广泛应用的开放源代码的多用途脚本语言，它可嵌入到 HTML 中，尤其适合 Web 开发。

MQTT 是一种基于发布/订阅模式的轻量级物联网消息传输协议，可以用极少的代码和带宽为联网设备提供实时可靠的消息服务，它广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等行业。

本文主要介绍如何在 PHP 项目中使用 php-mqtt/client 客户端库 ，实现 MQTT 客户端与 MQTT 服务器的连接、订阅、取消订阅、收发消息等功能。

MQTT 客户端库选择

php-mqtt/client 是 composer 上下载量最高的 PHP-MQTT 客户端库，更多客户端库可以在 Packagist - Search MQTT 中查看。

有关 php-mqtt/client 更多使用文档请参阅 Packagist php-mqtt/client。

MQTT 通信属于 HTTP 体系之外的网络通信场景，由于 PHP 特性限制，使用 PHP 体系中的 Swoole/Workerman 等专为网络通信打造的拓展可以带来更好的体验，其使用本文不再赘述，相关的 MQTT 客户端库如下：

• workerman/mqtt：Asynchronous MQTT client for PHP based on workerman.
• simps/mqtt：MQTT Protocol Analysis and Coroutine Client for PHP.

项目准备

确认 PHP 版本

本项目使用 7.4.21 进行开发测试，读者可用如下命令确认 PHP 的版本。

php --version

PHP 7.4.21 (cli) (built: Jul 12 2021 11:52:30) ( NTS )
Copyright (c) The PHP Group
Zend Engine v3.4.0, Copyright (c) Zend Technologies
    with Zend OPcache v7.4.21, Copyright (c), by Zend Technologies

使用 Composer 安装 php-mqtt/client 客户端

Composer 是 PHP 的一个依赖管理工具，它能管理你的 PHP 项目所需要的所有依赖关系。

composer require php-mqtt/client

准备 MQTT Broker

在继续之前，您需要一个 MQTT Broker 进行通信和测试。你可以通过一下方式获取 MQTT Broker：

• 私有部署

  EMQX 是应用于物联网、工业物联网和车联网的最具可扩展性的开源 MQTT Broker。您可以通过以下 Docker 命令来安装 EMQX：

  docker run -d --name emqx -p 1883:1883 -p 8083:8083 -p 8084:8084 -p 8883:8883 -p 18083:18083 emqx/emqx
  

• 云服务

  使用云服务是启动 MQTT 服务的最简单方法。借助 EMQX Cloud，您从阿里云、华为云、腾讯云等 20+ 个区域中选择并快速创建一个 MQTT 服务，实现快速连接。

  最新版本 EMQX Serveless 提供永久免费的提供每月100 万分钟会话时长和1GB 流量额度，让开发人员在几秒钟内轻松创建 MQTT 服务并进行长期测试。

• 免费公共 MQTT 服务器

  免费的公共 MQTT 代理仅适用于那些希望学习和测试 MQTT 协议的人。避免在生产环境中使用它非常重要，因为它可能会带来安全风险和停机问题。

本文将使用 EMQX 提供的 免费公共 MQTT 服务器，该服务基于 EMQX 的 MQTT 物联网云平台 创建。服务器接入信息如下：

• Broker: broker-cn.emqx.io
• TCP Port: 1883
• SSL/TLS Port: 8883

有关更多信息，请查看： 免费公共 MQTT 服务器。

PHP MQTT 使用指南

导入 composer autoload 文件和 php-mqtt/client

require('vendor/autoload.php');

use \PhpMqtt\Client\MqttClient;

设置 MQTT Broker 连接参数

设置 MQTT Broker 连接地址，端口，客户端 ID，用户名以及 topic，这里我们调用 PHP rand 函数随机生成 MQTT 客户端 ID，避免与其他客户端 ID 重复。

$server   = 'broker-cn.emqx.io';
$port     = 1883;
$clientId = rand(5, 15);
$username = 'emqx_user';
$password = null;
$clean_session = false;

使用上述的参数进行连接，通过 ConnectionSettings 设置连接参数：

$connectionSettings  = new ConnectionSettings();
$connectionSettings
  ->setUsername($username)
  ->setPassword(null)
  ->setKeepAliveInterval(60)
  // Last Will 设置
  ->setLastWillTopic('emqx/test/last-will')
  ->setLastWillMessage('client disconnect')
  ->setLastWillQualityOfService(1);

订阅消息

编写代码订阅 emqx/test 主题，并为该订阅配置回调函数以处理接收到的消息，此处我们将订阅得到的主题和消息打印出来：

// 订阅
$mqtt->subscribe('emqx/test', function ($topic, $message) {
    printf("Received message on topic [%s]: %s\n", $topic, $message);
}, 0);

发布消息

构造一个 payload，调用 publish 函数向 emqx/test 主题发布消息，发布完成之后客户端需要进入轮询状态，处理传入的消息和重发队列：

for ($i = 0; $i< 10; $i++) {
  $payload = array(
    'protocol' => 'tcp',
    'date' => date('Y-m-d H:i:s'),
    'url' => 'https://github.com/emqx/MQTT-Client-Examples'
  );
  $mqtt->publish(
    // topic
    'emqx/test',
    // payload
    json_encode($payload),
    // qos
    0,
    // retain
    true
  );
  printf("msg $i send\n");
  sleep(1);
}

// 客户端轮询以处理传入消息和重发队列
$mqtt->loop(true);

// 断开 MQTT 连接
// $client->disconnect();

完整代码

服务器连接、消息发布与接收代码。

<?php

require('vendor/autoload.php');

use \PhpMqtt\Client\MqttClient;
use \PhpMqtt\Client\ConnectionSettings;

$server   = 'broker.emqx.io';
$port     = 1883;
$clientId = rand(5, 15);
$username = 'emqx_user';
$password = null;
$clean_session = false;

$connectionSettings  = new ConnectionSettings();
$connectionSettings
  ->setUsername($username)
  ->setPassword(null)
  ->setKeepAliveInterval(60)
  // Last Will 设置
  ->setLastWillTopic('emqx/test/last-will')
  ->setLastWillMessage('client disconnect')
  ->setLastWillQualityOfService(1);


$mqtt = new MqttClient($server, $port, $clientId);

$mqtt->connect($connectionSettings, $clean_session);
printf("client connected\n");

$mqtt->subscribe('emqx/test', function ($topic, $message) {
    printf("Received message on topic [%s]: %s\n", $topic, $message);
}, 0);

for ($i = 0; $i< 10; $i++) {
  $payload = array(
    'protocol' => 'tcp',
    'date' => date('Y-m-d H:i:s'),
    'url' => 'https://github.com/emqx/MQTT-Client-Examples'
  );
  $mqtt->publish(
    // topic
    'emqx/test',
    // payload
    json_encode($payload),
    // qos
    0,
    // retain
    true
  );
  printf("msg $i send\n");
  sleep(1);
}

$mqtt->loop(true);

// 断开 MQTT 连接
// $client->disconnect();

测试

运行 MQTT 消息发布代码，我们将看到客户端已经成功连接，且消息已经逐条发布并接收成功：

php pubsub_tcp.php

总结

至此，我们完成了使用 php-mqtt/client 客户端连接到公共 MQTT 服务器，并实现了测试客户端与 MQTT 服务器的连接、消息发布和订阅。

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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