src/zh/UserGuide/Master/Tree/API/Programming-MQTT.md - iotdb-docs - Git at Google

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 # MQTT 协议

 ## 1. 概述

 MQTT 是一种专为物联网（IoT）和低带宽环境设计的轻量级消息传输协议，基于发布/订阅（Pub/Sub）模型，支持设备间高效、可靠的双向通信。其核心目标是低功耗、低带宽消耗和高实时性，尤其适合网络不稳定或资源受限的场景（如传感器、移动设备）。

 IoTDB 深度集成了 MQTT 协议能力，完整兼容 MQTT v3.1（OASIS 国际标准协议）。IoTDB 服务器内置高性能 MQTT Broker 服务模块，无需第三方中间件，支持设备通过 MQTT 报文将时序数据直接写入 IoTDB 存储引擎。

 <img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="/img/github/78357432-0c71cf80-75e4-11ea-98aa-c43a54d469ce.png">

 ## 2. 内置 MQTT 服务
 内置的 MQTT 服务提供了通过 MQTT 直接连接到 IoTDB 的能力。 它侦听来自 MQTT 客户端的发布消息，然后立即将数据写入存储。
 MQTT 主题与 IoTDB 时间序列相对应。
 消息有效载荷可以由 Java SPI 加载的`PayloadFormatter`格式化为事件，默认实现为`JSONPayloadFormatter`
    默认的`json`格式化程序支持两种 json 格式以及由他们组成的json数组，以下是 MQTT 消息有效负载示例：

 ```json
  {
       "device":"root.sg.d1",
       "timestamp":1586076045524,
       "measurements":["s1","s2"],
       "values":[0.530635,0.530635]
  }
 ```
 或者
 ```json
  {
       "device":"root.sg.d1",
       "timestamps":[1586076045524,1586076065526],
       "measurements":["s1","s2"],
       "values":[[0.530635,0.530635], [0.530655,0.530695]]
  }
 ```
 或者以上两者的JSON数组形式。

 <img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="/img/github/78357469-1bf11880-75e4-11ea-978f-a53996667a0d.png">

 ## 3. MQTT 配置
 默认情况下，IoTDB MQTT 服务从`${IOTDB_HOME}/${IOTDB_CONF}/iotdb-system.properties`加载配置。

 配置如下：

 | **名称**                    | **描述**                                                                                                                                                                        | **默认** |
 |---------------------------| --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ---------------- |
 | `enable_mqtt_service`       | 是否启用 mqtt 服务                                                                                                                                                                    | FALSE          |
 | `mqtt_host`                 | mqtt 服务绑定主机                                                                                                                                                                     | 127.0.0.1      |
 | `mqtt_port`                 | mqtt 服务绑定端口                                                                                                                                                                     | 1883           |
 | `mqtt_handler_pool_size`    | 处理 mqtt 消息的处理程序池大小                                                                                                                                                        | 1              |
 | **`mqtt_payload_formatter`** | **mqtt**** 消息有效负载格式化程序。****可选项：****`json`****：仅适用于树模型。****`line`****：仅适用于表模型。** | **json** |
 | `mqtt_max_message_size`     | mqtt 消息最大长度（字节）                                                                                                                                                             | 1048576        |


 ## 4. 示例代码
 以下是 mqtt 客户端将消息发送到 IoTDB 服务器的示例。

  ```java
 MQTT mqtt = new MQTT();
 mqtt.setHost("127.0.0.1", 1883);
 mqtt.setUserName("root");
 mqtt.setPassword("root");

 BlockingConnection connection = mqtt.blockingConnection();
 connection.connect();

 Random random = new Random();
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
     String payload = String.format("{\n" +
             "\"device\":\"root.sg.d1\",\n" +
             "\"timestamp\":%d,\n" +
             "\"measurements\":[\"s1\"],\n" +
             "\"values\":[%f]\n" +
             "}", System.currentTimeMillis(), random.nextDouble());

     connection.publish("root.sg.d1.s1", payload.getBytes(), QoS.AT_LEAST_ONCE, false);
 }

 connection.disconnect();
  ```


 ## 5. 自定义 MQTT 消息格式

 在生产环境中，每个设备通常都配备了自己的 MQTT 客户端，且这些客户端的消息格式已经预先设定。如果按照 IoTDB 所支持的 MQTT 消息格式进行通信，就需要对现有的所有客户端进行全面的升级改造，这无疑会带来较高的成本。然而，我们可以通过简单的编程手段，轻松实现 MQTT 消息格式的自定义，而无需改造客户端。
 可以在源码的 [example/mqtt-customize](https://github.com/apache/iotdb/tree/rc/2.0.1/example/mqtt-customize) 项目中找到一个简单示例。

 假定mqtt客户端传过来的是以下消息格式：
 ```json
  {
     "time":1586076045523,
     "deviceID":"car_1",
     "deviceType":"油车",
     "point":"油量",
     "value":10.0
 }
 ```
 或者JSON的数组形式：
 ```java
 [
     {
         "time":1586076045523,
         "deviceID":"car_1",
         "deviceType":"油车",
         "point":"油量",
         "value":10.0
     },
     {
         "time":1586076045524,
         "deviceID":"car_2",
         "deviceType":"新能源车",
         "point":"速度",
         "value":80.0
     }
 ]
 ```


 则可以通过以下步骤设置设置自定义MQTT消息格式：

 1. 创建一个 Java 项目，增加如下依赖
 ```xml
         <dependency>
             <groupId>org.apache.iotdb</groupId>
             <artifactId>iotdb-server</artifactId>
             <version>2.0.4-SNAPSHOT</version>
         </dependency>
 ```
 2. 创建一个实现类，实现接口 `org.apache.iotdb.db.mqtt.protocol.PayloadFormatter`

 ```java
 package org.apache.iotdb.mqtt.server;

 import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.Message;
 import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.PayloadFormatter;
 import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.TableMessage;

 import com.google.common.collect.Lists;
 import com.google.gson.Gson;
 import com.google.gson.GsonBuilder;
 import com.google.gson.JsonArray;
 import com.google.gson.JsonElement;
 import com.google.gson.JsonObject;
 import com.google.gson.JsonParseException;
 import io.netty.buffer.ByteBuf;
 import org.apache.commons.lang3.NotImplementedException;
 import org.apache.tsfile.enums.TSDataType;

 import java.nio.charset.StandardCharsets;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Arrays;
 import java.util.List;

 /**
  * The Customized JSON payload formatter. one json format supported: { "time":1586076045523,
  * "deviceID":"car_1", "deviceType":"新能源车", "point":"速度", "value":80.0 }
  */
 public class CustomizedJsonPayloadFormatter implements PayloadFormatter {
     private static final String JSON_KEY_TIME = "time";
     private static final String JSON_KEY_DEVICEID = "deviceID";
     private static final String JSON_KEY_DEVICETYPE = "deviceType";
     private static final String JSON_KEY_POINT = "point";
     private static final String JSON_KEY_VALUE = "value";
     private static final Gson GSON = new GsonBuilder().create();

     @Override
     public List<Message> format(String topic, ByteBuf payload) {
         if (payload == null) {
             return new ArrayList<>();
         }
         String txt = payload.toString(StandardCharsets.UTF_8);
         JsonElement jsonElement = GSON.fromJson(txt, JsonElement.class);
         if (jsonElement.isJsonObject()) {
             JsonObject jsonObject = jsonElement.getAsJsonObject();
             return formatTableRow(topic, jsonObject);
         } else if (jsonElement.isJsonArray()) {
             JsonArray jsonArray = jsonElement.getAsJsonArray();
             List<Message> messages = new ArrayList<>();
             for (JsonElement element : jsonArray) {
                 JsonObject jsonObject = element.getAsJsonObject();
                 messages.addAll(formatTableRow(topic, jsonObject));
             }
             return messages;
         }
         throw new JsonParseException("payload is invalidate");
     }

     @Override
     @Deprecated
     public List<Message> format(ByteBuf payload) {
         throw new NotImplementedException();
     }

     private List<Message> formatTableRow(String topic, JsonObject jsonObject) {
         TableMessage message = new TableMessage();
         String database = !topic.contains("/") ? topic : topic.substring(0, topic.indexOf("/"));
         String table = "test_table";

         // Parsing Database Name
         message.setDatabase((database));

         // Parsing Table Name
         message.setTable(table);

         // Parsing Tags
         List<String> tagKeys = new ArrayList<>();
         tagKeys.add(JSON_KEY_DEVICEID);
         List<Object> tagValues = new ArrayList<>();
         tagValues.add(jsonObject.get(JSON_KEY_DEVICEID).getAsString());
         message.setTagKeys(tagKeys);
         message.setTagValues(tagValues);

         // Parsing Attributes
         List<String> attributeKeys = new ArrayList<>();
         List<Object> attributeValues = new ArrayList<>();
         attributeKeys.add(JSON_KEY_DEVICETYPE);
         attributeValues.add(jsonObject.get(JSON_KEY_DEVICETYPE).getAsString());
         message.setAttributeKeys(attributeKeys);
         message.setAttributeValues(attributeValues);

         // Parsing Fields
         List<String> fields = Arrays.asList(JSON_KEY_POINT);
         List<TSDataType> dataTypes = Arrays.asList(TSDataType.FLOAT);
         List<Object> values = Arrays.asList(jsonObject.get(JSON_KEY_VALUE).getAsFloat());
         message.setFields(fields);
         message.setDataTypes(dataTypes);
         message.setValues(values);

         // Parsing timestamp
         message.setTimestamp(jsonObject.get(JSON_KEY_TIME).getAsLong());
         return Lists.newArrayList(message);
     }

     @Override
     public String getName() {
         // set the value of mqtt_payload_formatter in iotdb-common.properties as the following string:
         return "CustomizedJson2Table";
     }

     @Override
     public String getType() {
         return PayloadFormatter.TABLE_TYPE;
     }
 }
 ```
 3. 修改项目中的 `src/main/resources/META-INF/services/org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.PayloadFormatter` 文件:
   将示例中的文件内容清除，并将刚才的实现类的全名（包名.类名）写入文件中。注意，这个文件中只有一行。
   在本例中，文件内容为: `org.apache.iotdb.mqtt.server.CustomizedJsonPayloadFormatter`
 4. 编译项目生成一个 jar 包: `mvn package -DskipTests`


 在 IoTDB 服务端:
 1. 创建 ${IOTDB_HOME}/ext/mqtt/ 文件夹, 将刚才的 jar 包放入此文件夹。
 2. 打开 MQTT 服务参数. (`enable_mqtt_service=true` in `conf/iotdb-system.properties`)
 3. 用刚才的实现类中的 getName() 方法的返回值 设置为 `conf/iotdb-system.properties` 中 `mqtt_payload_formatter` 的值，
   , 在本例中，为 `CustomizedJson2Table`
 4. 启动 IoTDB
 5. 搞定

 More: MQTT 协议的消息不限于 json，你还可以用任意二进制。通过如下函数获得：
 `payload.forEachByte()` or `payload.array`。


 ## 6. 注意事项

 为避免因缺省client_id引发的兼容性问题，强烈建议在所有MQTT客户端中始终显式地提供唯一且非空的 client_id。
 不同客户端在client_id缺失或为空时的表现并不一致，常见示例如下：
 1. 显式传入空字符串
    • MQTTX：client_id=""时，IoTDB会直接丢弃消息；
    • mosquitto_pub：client_id=""时，IoTDB能正常接收消息。
 2. 完全不传client_id
    • MQTTX：消息可被IoTDB正常接收；
    • mosquitto_pub：IoTDB拒绝连接。
    由此可见，显式指定唯一且非空的client_id是消除上述差异、确保消息可靠投递的最简单做法。
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	# MQTT 协议

	## 1. 概述

	MQTT 是一种专为物联网（IoT）和低带宽环境设计的轻量级消息传输协议，基于发布/订阅（Pub/Sub）模型，支持设备间高效、可靠的双向通信。其核心目标是低功耗、低带宽消耗和高实时性，尤其适合网络不稳定或资源受限的场景（如传感器、移动设备）。

	IoTDB 深度集成了 MQTT 协议能力，完整兼容 MQTT v3.1（OASIS 国际标准协议）。IoTDB 服务器内置高性能 MQTT Broker 服务模块，无需第三方中间件，支持设备通过 MQTT 报文将时序数据直接写入 IoTDB 存储引擎。

	<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="/img/github/78357432-0c71cf80-75e4-11ea-98aa-c43a54d469ce.png">

	## 2. 内置 MQTT 服务
	内置的 MQTT 服务提供了通过 MQTT 直接连接到 IoTDB 的能力。它侦听来自 MQTT 客户端的发布消息，然后立即将数据写入存储。
	MQTT 主题与 IoTDB 时间序列相对应。
	消息有效载荷可以由 Java SPI 加载的`PayloadFormatter`格式化为事件，默认实现为`JSONPayloadFormatter`
	默认的`json`格式化程序支持两种 json 格式以及由他们组成的json数组，以下是 MQTT 消息有效负载示例：

	```json
	{
	"device":"root.sg.d1",
	"timestamp":1586076045524,
	"measurements":["s1","s2"],
	"values":[0.530635,0.530635]
	}
	```
	或者
	```json
	{
	"device":"root.sg.d1",
	"timestamps":[1586076045524,1586076065526],
	"measurements":["s1","s2"],
	"values":[[0.530635,0.530635], [0.530655,0.530695]]
	}
	```
	或者以上两者的JSON数组形式。

	<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="/img/github/78357469-1bf11880-75e4-11ea-978f-a53996667a0d.png">

	## 3. MQTT 配置
	默认情况下，IoTDB MQTT 服务从`${IOTDB_HOME}/${IOTDB_CONF}/iotdb-system.properties`加载配置。

	配置如下：

	\| 名称 \| 描述 \| 默认 \|
	\|---------------------------\| --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- \| ---------------- \|
	\| `enable_mqtt_service` \| 是否启用 mqtt 服务 \| FALSE \|
	\| `mqtt_host` \| mqtt 服务绑定主机 \| 127.0.0.1 \|
	\| `mqtt_port` \| mqtt 服务绑定端口 \| 1883 \|
	\| `mqtt_handler_pool_size` \| 处理 mqtt 消息的处理程序池大小 \| 1 \|
	\| `mqtt_payload_formatter` \| mqtt 消息有效负载格式化程序。可选项：`json`：仅适用于树模型。`line`：仅适用于表模型。 \| json \|
	\| `mqtt_max_message_size` \| mqtt 消息最大长度（字节） \| 1048576 \|


	## 4. 示例代码
	以下是 mqtt 客户端将消息发送到 IoTDB 服务器的示例。

	```java
	MQTT mqtt = new MQTT();
	mqtt.setHost("127.0.0.1", 1883);
	mqtt.setUserName("root");
	mqtt.setPassword("root");

	BlockingConnection connection = mqtt.blockingConnection();
	connection.connect();

	Random random = new Random();
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
	String payload = String.format("{\n" +
	"\"device\":\"root.sg.d1\",\n" +
	"\"timestamp\":%d,\n" +
	"\"measurements\":[\"s1\"],\n" +
	"\"values\":[%f]\n" +
	"}", System.currentTimeMillis(), random.nextDouble());

	connection.publish("root.sg.d1.s1", payload.getBytes(), QoS.AT_LEAST_ONCE, false);
	}

	connection.disconnect();
	```


	## 5. 自定义 MQTT 消息格式

	在生产环境中，每个设备通常都配备了自己的 MQTT 客户端，且这些客户端的消息格式已经预先设定。如果按照 IoTDB 所支持的 MQTT 消息格式进行通信，就需要对现有的所有客户端进行全面的升级改造，这无疑会带来较高的成本。然而，我们可以通过简单的编程手段，轻松实现 MQTT 消息格式的自定义，而无需改造客户端。
	可以在源码的 [example/mqtt-customize](https://github.com/apache/iotdb/tree/rc/2.0.1/example/mqtt-customize) 项目中找到一个简单示例。

	假定mqtt客户端传过来的是以下消息格式：
	```json
	{
	"time":1586076045523,
	"deviceID":"car_1",
	"deviceType":"油车",
	"point":"油量",
	"value":10.0
	}
	```
	或者JSON的数组形式：
	```java
	[
	{
	"time":1586076045523,
	"deviceID":"car_1",
	"deviceType":"油车",
	"point":"油量",
	"value":10.0
	},
	{
	"time":1586076045524,
	"deviceID":"car_2",
	"deviceType":"新能源车",
	"point":"速度",
	"value":80.0
	}
	]
	```


	则可以通过以下步骤设置设置自定义MQTT消息格式：

	1. 创建一个 Java 项目，增加如下依赖
	```xml
	<dependency>
	<groupId>org.apache.iotdb</groupId>
	<artifactId>iotdb-server</artifactId>
	<version>2.0.4-SNAPSHOT</version>
	</dependency>
	```
	2. 创建一个实现类，实现接口 `org.apache.iotdb.db.mqtt.protocol.PayloadFormatter`

	```java
	package org.apache.iotdb.mqtt.server;

	import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.Message;
	import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.PayloadFormatter;
	import org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.TableMessage;

	import com.google.common.collect.Lists;
	import com.google.gson.Gson;
	import com.google.gson.GsonBuilder;
	import com.google.gson.JsonArray;
	import com.google.gson.JsonElement;
	import com.google.gson.JsonObject;
	import com.google.gson.JsonParseException;
	import io.netty.buffer.ByteBuf;
	import org.apache.commons.lang3.NotImplementedException;
	import org.apache.tsfile.enums.TSDataType;

	import java.nio.charset.StandardCharsets;
	import java.util.ArrayList;
	import java.util.Arrays;
	import java.util.List;

	/**
	* The Customized JSON payload formatter. one json format supported: { "time":1586076045523,
	* "deviceID":"car_1", "deviceType":"新能源车", "point":"速度", "value":80.0 }
	*/
	public class CustomizedJsonPayloadFormatter implements PayloadFormatter {
	private static final String JSON_KEY_TIME = "time";
	private static final String JSON_KEY_DEVICEID = "deviceID";
	private static final String JSON_KEY_DEVICETYPE = "deviceType";
	private static final String JSON_KEY_POINT = "point";
	private static final String JSON_KEY_VALUE = "value";
	private static final Gson GSON = new GsonBuilder().create();

	@Override
	public List<Message> format(String topic, ByteBuf payload) {
	if (payload == null) {
	return new ArrayList<>();
	}
	String txt = payload.toString(StandardCharsets.UTF_8);
	JsonElement jsonElement = GSON.fromJson(txt, JsonElement.class);
	if (jsonElement.isJsonObject()) {
	JsonObject jsonObject = jsonElement.getAsJsonObject();
	return formatTableRow(topic, jsonObject);
	} else if (jsonElement.isJsonArray()) {
	JsonArray jsonArray = jsonElement.getAsJsonArray();
	List<Message> messages = new ArrayList<>();
	for (JsonElement element : jsonArray) {
	JsonObject jsonObject = element.getAsJsonObject();
	messages.addAll(formatTableRow(topic, jsonObject));
	}
	return messages;
	}
	throw new JsonParseException("payload is invalidate");
	}

	@Override
	@Deprecated
	public List<Message> format(ByteBuf payload) {
	throw new NotImplementedException();
	}

	private List<Message> formatTableRow(String topic, JsonObject jsonObject) {
	TableMessage message = new TableMessage();
	String database = !topic.contains("/") ? topic : topic.substring(0, topic.indexOf("/"));
	String table = "test_table";

	// Parsing Database Name
	message.setDatabase((database));

	// Parsing Table Name
	message.setTable(table);

	// Parsing Tags
	List<String> tagKeys = new ArrayList<>();
	tagKeys.add(JSON_KEY_DEVICEID);
	List<Object> tagValues = new ArrayList<>();
	tagValues.add(jsonObject.get(JSON_KEY_DEVICEID).getAsString());
	message.setTagKeys(tagKeys);
	message.setTagValues(tagValues);

	// Parsing Attributes
	List<String> attributeKeys = new ArrayList<>();
	List<Object> attributeValues = new ArrayList<>();
	attributeKeys.add(JSON_KEY_DEVICETYPE);
	attributeValues.add(jsonObject.get(JSON_KEY_DEVICETYPE).getAsString());
	message.setAttributeKeys(attributeKeys);
	message.setAttributeValues(attributeValues);

	// Parsing Fields
	List<String> fields = Arrays.asList(JSON_KEY_POINT);
	List<TSDataType> dataTypes = Arrays.asList(TSDataType.FLOAT);
	List<Object> values = Arrays.asList(jsonObject.get(JSON_KEY_VALUE).getAsFloat());
	message.setFields(fields);
	message.setDataTypes(dataTypes);
	message.setValues(values);

	// Parsing timestamp
	message.setTimestamp(jsonObject.get(JSON_KEY_TIME).getAsLong());
	return Lists.newArrayList(message);
	}

	@Override
	public String getName() {
	// set the value of mqtt_payload_formatter in iotdb-common.properties as the following string:
	return "CustomizedJson2Table";
	}

	@Override
	public String getType() {
	return PayloadFormatter.TABLE_TYPE;
	}
	}
	```
	3. 修改项目中的 `src/main/resources/META-INF/services/org.apache.iotdb.db.protocol.mqtt.PayloadFormatter` 文件:
	将示例中的文件内容清除，并将刚才的实现类的全名（包名.类名）写入文件中。注意，这个文件中只有一行。
	在本例中，文件内容为: `org.apache.iotdb.mqtt.server.CustomizedJsonPayloadFormatter`
	4. 编译项目生成一个 jar 包: `mvn package -DskipTests`


	在 IoTDB 服务端:
	1. 创建 ${IOTDB_HOME}/ext/mqtt/ 文件夹, 将刚才的 jar 包放入此文件夹。
	2. 打开 MQTT 服务参数. (`enable_mqtt_service=true` in `conf/iotdb-system.properties`)
	3. 用刚才的实现类中的 getName() 方法的返回值设置为 `conf/iotdb-system.properties` 中 `mqtt_payload_formatter` 的值，
	, 在本例中，为 `CustomizedJson2Table`
	4. 启动 IoTDB
	5. 搞定

	More: MQTT 协议的消息不限于 json，你还可以用任意二进制。通过如下函数获得：
	`payload.forEachByte()` or `payload.array`。


	## 6. 注意事项

	为避免因缺省client_id引发的兼容性问题，强烈建议在所有MQTT客户端中始终显式地提供唯一且非空的 client_id。
	不同客户端在client_id缺失或为空时的表现并不一致，常见示例如下：
	1. 显式传入空字符串
	• MQTTX：client_id=""时，IoTDB会直接丢弃消息；
	• mosquitto_pub：client_id=""时，IoTDB能正常接收消息。
	2. 完全不传client_id
	• MQTTX：消息可被IoTDB正常接收；
	• mosquitto_pub：IoTDB拒绝连接。
	由此可见，显式指定唯一且非空的client_id是消除上述差异、确保消息可靠投递的最简单做法。