一個基於MQTT通信協議的完整Android推送Demo [附件下載]

前言

目前市場上存在多種免費的雲推送服務，比如：個推、JPush等，但從技術上講這畢竟是別人的東西，主要面向通用場景，特定場景下還是得自已來實現推送服務。

本文主要介紹的是基於MQTT實現一個簡單的Android消息推送系統。更多推送技術資料請見：http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&action=view&ctid=11

通信協議比較

按照慣例，總是在跟類似的通信協議對比一下，以下內容搜集自網絡，僅供參考。

方案1：使用GCM服務（Google Cloud Messaging）

簡介：Google推出的雲消息服務，即第二代的C2DM。
優點：Google提供的服務、原生、簡單，無需實現和部署服務端。
缺點：Android版本限制（必須大於2.2版本），該服務在國內不夠穩定、需要用戶綁定Google帳號，受限於Google。

方案2：使用XMPP協議（Openfire + Spark + Smack）

簡介：基於XML協議的通訊協議，前身是Jabber，目前已由IETF國際標准化組織完成了標准化工作。
優點：協議成熟、強大、可擴展性強、目前主要應用於許多聊天系統中，且已有開源的Java版的開發實例androidpn。
缺點：協議較復雜、冗余（基於XML）、費流量、費電，部署硬件成本高。

方案3：使用MQTT協議（更多信息見：http://mqtt.org/）

簡介：輕量級的、基於代理的“發布/訂閱”模式的消息傳輸協議。
優點：協議簡潔、小巧、可擴展性強、省流量、省電，目前已經應用到企業領域（參考：mqtt.org/software），且已有C++版的服務端組件rsmb。
缺點：不夠成熟、實現較復雜、服務端組件rsmb不開源，部署硬件成本較高。

方案4：使用HTTP輪循方式

簡介：定時向HTTP服務端接口（Web Service API）獲取最新消息。
優點：實現簡單、可控性強，部署硬件成本低。
缺點：實時性差。

對各個方案的優缺點的研究和對比，推薦使用MQTT協議的方案進行實現，主要原因是：MQTT最快速，也最省流量（固定頭長度僅為2字節），且極易擴展，適合二次開發。接下來，我們就來分析使用MQTT方案進行Android消息的原理和方法，並架設自己的推送服務。

（即時通訊網注：作為通信協議，實際上Google的Protobuf也是個非常不錯的選擇，請見《強列建議將Protobuf作為你的即時通訊應用數據傳輸格式》，更多通信協議的選擇和對比文章請見：http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&action=view&ctid=18）

基於MQTT推送系統的技術原理

<ignore_js_op> 

實際上，其他推送系統（包括GCM、XMPP方案）的原理都與此類似。

推送服務端准備

 

• 下載&解壓rsmb安裝包（下載地址：請見文末附件）
• 進入對應的目錄，比如32位的Linux系統則應該進入linux_ia32目錄。
• 編輯配置文件broker_1883.cfg。

broker_1883.cfg的配置如下：

1 2 3

port 1883  max_inflight_messages 10  max_queued_messages 1000

運行./broker broker_1883.cfg，顯示如下：

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

20120823 110454.039 CWNAN9999I Really Small Message Broker 20120823 110454.039 CWNAN9997I Licensed Materials - Property of IBM 20120823 110454.039 CWNAN9996I Copyright IBM Corp. 2007, 2010 All Rights Reserved 20120823 110454.039 CWNAN9995I US Government Users Restricted Rights - Use, duplication or disclosure restricted by GSA ADP Schedule Contract with IBM Corp. 20120823 110454.039 CWNAN0049I Configuration file name is broker_1883.cfg 20120823 110454.040 CWNAN0053I Version 1.2.0, Aug 18 2010 17:03:35 20120823 110454.040 CWNAN0054I Features included: bridge 20120823 110454.040 CWNAN9993I Author: Ian Craggs ([url=mailto:[e-mail]][e-mail][ /url ]) 20120823 110454.040 CWNAN0014I MQTT protocol starting, listening on port 1883 ... ...

這樣，推送服務的服務端就已經准備好了，監聽1883端口。

推送客戶端准備

 

• 下載&解壓AndroidPushNotificationsDemo項目（下載地址：請見文末附件）
• 將該項目導入Eclipse中（File -> Export -> Existing Projects into Workspace）
• 修改PushService.java中的MQTT_HOST常量為推送服務端的IP地址。
• 啟動Android模擬器，並安裝該項目。

注意：在新版本的Android SDK中可能會遇到以下錯誤：

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

.. ... 08-23 02:28:44.184: W /dalvikvm (282): VFY: unable to find class referenced in signature (Lcom /ibm/mqtt/MqttPersistence ;) 08-23 02:28:44.194: I /dalvikvm (282): Failed resolving Lcom /tokudu/demo/PushService $MQTTConnection; interface 35 'Lcom/ibm/mqtt/MqttSimpleCallback;' 08-23 02:28:44.194: W /dalvikvm (282): Link of class 'Lcom/tokudu/demo/PushService$MQTTConnection;' failed 08-23 02:28:44.194: E /dalvikvm (282): Could not find class 'com.tokudu.demo.PushService$MQTTConnection' , referenced from method com.tokudu.demo.PushService.connect 08-23 02:28:44.194: W /dalvikvm (282): VFY: unable to resolve new-instance 42 (Lcom /tokudu/demo/PushService $MQTTConnection;) in Lcom /tokudu/demo/PushService ; ... ... 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282): java.lang.VerifyError: com.tokudu.demo.PushService 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at com.tokudu.demo.PushActivity$1.onClick(PushActivity.java:32) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.view.View.performClick(View.java:2408) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.view.View$PerformClick.run(View.java:8816) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.os.Handler.handleCallback(Handler.java:587) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:92) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.os.Looper.loop(Looper.java:123) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:4627) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:521) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:868) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:626) 08-23 02:28:44.404: E /AndroidRuntime (282):     at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method) ... ...

原因是發布的時候沒有加入wmqtt.jar包，解決辦法如下：

• 在項目根目錄下創建libs目錄，並把wmqtt.jar包移入該目錄。
• 重新配置項目的Java Build Path（右鍵菜單中的Properties選項中）。
• 重新打包發布即可。

運行效果如下：

<ignore_js_op> 

點擊“Start Push Service”按鈕即可開啟推送服務，這時我們可以看到rsmb的服務日志中打出以下提示：

1	20120823 113742.297 CWNAN0033I Connection attempt to listener 1883 received from client tokudu /9774d56d682e549c on address 192.168.28.39:3345

其中的“9774d56d682e549c”就是對應的客戶端ID號。

發送服務准備

 

• 下載&解壓PHP版的發送服務端代碼send_mqtt.zip（下載地址：請見文末附件）
• 修改etc/config.php中推送服務端的IP地址和端口號，即MQTT_SERVER_HOST和MQTT_SERVER_POST常量。
• 打開對應的URL地址，就可以看到發送服務的界面，實際上就是向對應的推送客戶端推送消息。

<ignore_js_op> 

接着，我們在該界面中填入客戶端ID（9774d56d682e549c）和推送消息（test）並點擊“Send Push Message”按鈕，服務端就可以向客戶端推送消息了。我們看到，客戶端上立馬就可以收到剛剛推送的消息，如下圖：

<ignore_js_op> 

結語

當然，以上方案還存在許多的不足，比如，如果客戶端沒有保持連接，發送的消息就會被丟棄。不過，我們可以利用MQTT協議開發出更強大的服務端來替代rsmb，更可以加入隊列、緩存等功能進行優化，有興趣的朋友不妨試試。可參考開源項目Mosquitto（http://mosquitto.org/）。