CN107809489A - 一种基于mqtt协议的消息推送系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于MQTT协议的消息推送系统，包括客户端、内容推送服务器端，数据库服务器，内容推送服务器端包括管理子系统和推送子系统，所述推送子系统包括MQTT引擎模块、订阅模块、消息队列和发布模块，数据库服务器上安装有数据库，数据库表包括权限表、角色表、用户表、数据权限表、发布表、消息表、设备表、推送记录表、主题表、订阅表，本发明基于MQTT协议的消息推送系统解决了给给用户主动推送内容，而不是由用户自己去通过各种方法获取自己想要的内容。还能既及时的获取最新的内容，又避免了用户受到系统不必要的骚扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息推送技术，具体的说是一种基于MQTT协议的消息推送系统。
背景技术
随着互联网行业的井喷式发展，获取信息的方式越来越多，人们从主动获取信息逐渐变成了被动接受信息，信息量也在以几何倍数式爆发增长。对信息获取的有效性，针对性的需求也就自然出现了。
现有很多知识库内容是被动式的，用户有需要才会去获取服务器内容，而这种获取是基于HTTP协议的，该协议为无状态、单向性的协议，必须由客户端发起一个请求建立连接，通过服务器接收把数据返回给客户端，然后再释放连接，每一次获取内容都要重复上述过程，服务器一直处于被动状态，故无法做到实时的将系统内刚刚更新的内容主动推送给用户。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于，
1、解决通过何种技术给用户主动推送内容，而不是由用户自己去通过各种方法获取自己想要的内容。
2、解决推送到内容如何确定的问题，既要及时的获取最新的内容，又要避免用户受到系统不必要的骚扰。
由此，本发明提出一种基于MQTT协议的消息推送系统，包括客户端、内容推送服务器端，数据库服务器，内容推送服务器端包括管理子系统和推送子系统，所述推送子系统包括MQTT引擎模块、订阅模块和发布模块，数据库服务器上安装有数据库，数据库表包括权限表、角色表、用户表、数据权限表、发布表、消息表、设备表、推送记录表、主题表、订阅表，所述内容推送服务器端与数据库服务器通称为远程主机，
客户端，为集成了消息推送功能的应用程序，分成订阅客户端和发布客户端。客户端在与内容推送服务器端进行交互，在交互之前通过MQTT协议与内容推送服务器端建立连接；订阅客户端与内容服务器端之间有订阅主题和接收内容服务器推送到主题消息两种交互，发布客户端和内容推送服务器端之间有发布客户端向服务器端发布主题消息的交互；
内容推送服务器端，是整个系统的中间层，负责处理客户端的请求并和数据库服务器进行数据交互，内容推送服务器需，处理客户端的连接、订阅、发布等请求，然后根据客户端的不同请求与数据库服务器进行数据读写交互，最后将结果返回给客户端；
数据库服务器，内容推送系统主要数据库服务器分为消息数据库服务器和用户信息服务器。消息数据库服务器与推送服务器进行存储主题消息和主题消息相关查询交互，用户信息数据库服务器主要和管理系统服务器进行用户相关信息保存于查询交互。
所述消息推送系统采用C/S架构，客户端和内容推送系统之间建立的是TCP长连接，一旦连接建立成功，客户端与内容推送服务器端之间的连接会一直保持，直到一方断开连接，客户端与内容推送服务器端之间使用MQTT协议进行数据交互。
所述客户端将用户名和密码封装到MQTT连接命令中要求推送系统进行登录验证，用户登录成功后，在管理子系统中进行用户管理相关操作，用户通过客户端登录管理子系统进行操作，产生订阅相关请求或是产生新的主题内容，管理子系统将订阅请求及新的主题消息传递到推送子系统中，对于管理子系统传递过来的订阅请求，推送子系统对处理后将客户端的订阅记录写进数据库表中保存；对于管理子系统传递过来的新的主题消息，推送子系统根据消息主题从数据库中查询所有订阅者，并向所有订阅者推送消息。
进一步的，本发明还提出一种基于MQTT协议的消息推送系统的方法，其特征在于包括以下步骤，
用户注册的步骤，用户通过客户端或浏览器访问内容推送服务器端的管理子系统，在管理子系统中进行注册，注册成为订阅者角色用户和/或发布者角色用户，已注册的用户根据角色进行相应操作成为，订阅者角色用户在管理子系统中进行主题订阅与退订等操作成为订阅用户，发布者角色用户可以在管理子系统中发布主题消息等相关操作。
发布主题内容的步骤，发布者角色用户通过web发布的方式发布主题内容，其产生的消息被传入到推送子系统的MQTT引擎模块进行处理，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布消息传入消息队列，在由发布模块将消息发布给订阅用户。
发布者向推送子系统发布主题消息的步骤，发布者通过TCP长连接方式向推送子系统发布主题消息，通过客户端方式发布的消息进入到推送子系统后，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布主题消息传入消息队列，推送给发布模块；
推送子系统发布模块接收到主题消息后，解析消息，将解析后得到的主题名当作条件查询订阅表，得到带发送到客户端结果集，最后向结果集中在线的订阅用户推送消息。
有益效果：本发明基于MQTT协议的消息推送系统解决了给给用户主动推送内容，而不是由用户自己去通过各种方法获取自己想要的内容。还能既及时的获取最新的内容，又避免了用户受到系统不必要的骚扰。
附图说明
图1为本发明基于MQTT协议的消息推送系统结构示意图；
图2为本发明基于MQTT协议的消息推送系统的方法步骤图；
图3为基于MQTT协议的消息推送系统工作过程示意图；
图4为数据库表结构图。
具体实施方式
实施例1：如图1、4所示，一种基于MQTT协议的消息推送系统，包括客户端、内容推送服务器端，数据库服务器，内容推送服务器端包括管理子系统和推送子系统，所述推送子系统包括MQTT引擎模块、订阅模块和发布模块，数据库服务器上安装有数据库，数据库表包括权限表、角色表、用户表、数据权限表、发布表、消息表、设备表、推送记录表、主题表、订阅表，所述内容推送服务器端与数据库服务器通称为远程主机，
客户端，为集成了消息推送功能的应用程序，分成订阅客户端和发布客户端。客户端在与内容推送服务器端进行交互，在交互之前通过MQTT协议与内容推送服务器端建立连接；订阅客户端与内容服务器端之间有订阅主题和接收内容服务器推送到主题消息两种交互，发布客户端和内容推送服务器端之间有发布客户端向服务器端发布主题消息的交互；
内容推送服务器端，是整个系统的中间层，负责处理客户端的请求并和数据库服务器进行数据交互，内容推送服务器需，处理客户端的连接、订阅、发布等请求，然后根据客户端的不同请求与数据库服务器进行数据读写交互，最后将结果返回给客户端；
数据库服务器，内容推送系统主要数据库服务器分为消息数据库服务器和用户信息服务器。消息数据库服务器与推送服务器进行存储主题消息和主题消息相关查询交互，用户信息数据库服务器主要和管理系统服务器进行用户相关信息保存于查询交互。
所述消息推送系统采用C/S架构，客户端和内容推送系统之间建立的是TCP长连接，一旦连接建立成功，客户端与内容推送服务器端之间的连接会一直保持，直到一方断开连接，客户端与内容推送服务器端之间使用MQTT协议进行数据交互。
所述客户端将用户名和密码封装到MQTT连接命令中要求推送系统进行登录验证，用户登录成功后，在管理子系统中进行用户管理相关操作，用户通过客户端登录管理子系统进行操作，产生订阅相关请求或是产生新的主题内容，管理子系统将订阅请求及新的主题消息传递到推送子系统中，对于管理子系统传递过来的订阅请求，推送子系统对处理后将客户端的订阅记录写进数据库表中保存；对于管理子系统传递过来的新的主题消息，推送子系统根据消息主题从数据库中查询所有订阅者，并向所有订阅者推送消息。
进一步的，如图2所示，本发明还提出一种基于MQTT协议的消息推送系统的方法，其包括以下步骤，
用户注册的步骤，用户通过客户端或浏览器访问内容推送服务器端的管理子系统，在管理子系统中进行注册，注册成为订阅者角色用户和/或发布者角色用户，已注册的用户根据角色进行相应操作成为，订阅者角色用户在管理子系统中进行主题订阅与退订等操作成为订阅用户，发布者角色用户可以在管理子系统中发布主题消息等相关操作。
如图3所示，发布主题内容的步骤，发布者角色用户通过web发布的方式发布主题内容，其产生的消息被传入到推送子系统的MQTT引擎模块进行处理，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布消息传入消息队列，在由发布模块将消息发布给订阅用户。
如图3所示，发布者向推送子系统发布主题消息的步骤，发布者通过TCP长连接方式向推送子系统发布主题消息，通过客户端方式发布的消息进入到推送子系统后，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布主题消息传入消息队列，推送给发布模块；
如图3所示，推送子系统发布模块接收到主题消息后，解析消息，将解析后得到的主题名当作条件查询订阅表，得到带发送到客户端结果集，最后向结果集中在线的订阅用户推送消息。
实施例2：
如图1所示，一种基于MQTT协议的消息推送系统，该系统包括：客户端、内容推送服务器端、数据库服务器，其工作原理为：
内容推送系统采用C/S架构设计，主要包括客户端、管理子系统、推送系统和相关数据库。客户端和推送系统之间建立的是TCP长连接，一旦连接建立成功，客户端与推送系统之间的连接会一直保持，直到一方断开连接，客户端与内容推送平台之间使用MQTT协议进行数据交互。
在内容推送平台，客户端既可以是主题的订阅者，也可以是主题的消息的发布者。客户端将用户名和密码封装到MQTT连接命令中要求推送系统进行登录验证。用户登录成功后，可以在管理子系统中进行用户管理相关操作。用户在管理子系统进行操作后，会产生订阅相关请求或是产生新的主题内容，管理子系统会将订阅请求及新的主题消息传递到推送子系统中。对于管理子系统传递过来的订阅请求，推送子系统对处理后将客户端的订阅记录写进数据库表中保存；对于管理子系统传递过来的新的主题消息，推送子系统根据消息主题从数据库中查询所有订阅者，并向所有订阅者推送消息。
1、客户端：是指集成了消息推送功能的应用程序，分成订阅客户端和发布客户端。客户端在要与内容推送服务器端进行交互，则需要在交互之前与内容推送服务器端建立连接。订阅客户端与内容服务器端之间主要有订阅主题和接收内容服务器推送到主题消息两种交互，发布客户端和内容推送服务器端的交互主要是发布客户端向服务器端发布主题消息。
2、内容推送服务器端：是整个系统的中间层，负责处理客户端的请求并和数据库服务器进行数据交互。内容推送服务器需要处理客户端的连接、订阅、发布等请求，然后根据客户端的不同请求与数据库服务器进行数据读写交互，最后将结果返回给客户端。
3、数据库服务器：内容推送系统主要数据库服务器分为消息数据库服务器和用户信息服务器。消息数据库服务器主要与推送服务器进行存储主题消息和主题消息相关查询交互，用户信息数据库服务器主要和管理系统服务器进行用户相关信息保存于查询交互。
如图3所示，用户可以通过浏览器访问内容推送系统的管理子系统。用户可以在管理子系统中进行注册，已注册用户可以根据角色进行相应操作。订阅者角色用户可以在管理子系统中进行主题订阅与退订等操作，发布者角色用户可以在管理子系统中发布主题消息等相关操作。
发布者可以通过web发布的方式发布主题内容，其产生的消息被传入到推送子系统的MQTT引擎模块进行处理，MQTT引擎对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理；将发布消息传入消息队列，在由发布模块将消息发布给订阅用户。
发布者也可以通过TCP长连接方式向推送子系统发布主题消息，通过客户端方式发布的消息进入到推送子系统后，系统对消息的处理流程与（2）中web方式发布消息的处理流程相同。
推送子系统接收到主题消息后，解析消息，将解析后得到的主题名当作条件查询订阅表，得到带发送到客户端结果集，最后向结果集中在线的用户推送消息。
本系统利用了MQTT协议，该协议支持客户端与远程主机之间进行全双工通信，即使客户端是出于受控环境中运行不受信任的代码。使得用户的客户端和服务器端一直处于连接状态。这不同于通过HTTP协议进行轮询，即客户端向主机不断发送不同的http呼叫来进行询问，利用此轮询方式的问题在于：
服务器被迫为每个客户端使用许多不同的底层TCP连接，一个用于向客户端发送信息，其他的用于接收传入的请求消息。
http协议有很高的开销，每一个客户端和服务器之间都有http头，这要会占用服务器和网络大量的资源。
客户端脚本被迫维护从传出连接到传入连接的映射来追踪回复。
本系统优点在于，本系统采用MQTT协议，该协议是IBM公司开发的一个开源的基于发布/订阅模式的基石通讯协议。基于MQTT协议，应用程序能够接收用户的主题订阅请求并能有效地将消息推送到一个或多个用户。
Claims (5)
1.一种基于MQTT协议的消息推送系统，其特征在于：包括客户端、内容推送服务器端，数据库服务器，内容推送服务器端包括管理子系统和推送子系统，所述推送子系统包括MQTT引擎模块、订阅模块、消息队列和发布模块，数据库服务器上安装有数据库，数据库表包括权限表、角色表、用户表、数据权限表、发布表、消息表、设备表、推送记录表、主题表、订阅表，所述内容推送服务器端与数据库服务器通称为远程主机；
客户端，为集成了消息推送功能的应用程序，分成订阅客户端和发布客户端；
客户端在与内容推送服务器端进行交互，在交互之前通过MQTT协议与内容推送服务器端建立连接；订阅客户端与内容服务器端之间有订阅主题和接收内容服务器推送到主题消息两种交互，发布客户端和内容推送服务器端之间有发布客户端向服务器端发布主题消息的交互；
内容推送服务器端，是整个系统的中间层，负责处理客户端的请求并和数据库服务器进行数据交互，内容推送服务器端处理客户端的连接、订阅、发布等请求，然后根据客户端的不同请求与数据库服务器进行数据读写交互，最后将结果返回给客户端；
数据库服务器，内容推送系统主要数据库服务器分为消息数据库服务器和用户信息服务器；
消息数据库服务器与推送服务器进行存储主题消息和主题消息相关查询交互，用户信息数据库服务器主要和管理系统服务器进行用户相关信息保存于查询交互。
2.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的消息推送系统，其特征在于：所述消息推送系统采用C/S架构，客户端和内容推送系统之间建立的是TCP长连接，一旦连接建立成功，客户端与内容推送服务器端之间的连接会一直保持，直到一方断开连接，客户端与内容推送服务器端之间使用MQTT协议进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的消息推送系统，其特征在于：所述客户端将用户名和密码封装到MQTT连接命令中要求推送系统进行登录验证，用户登录成功后，在管理子系统中进行用户管理相关操作，用户通过客户端登录管理子系统进行操作，产生订阅相关请求或是产生新的主题内容，管理子系统将订阅请求及新的主题消息传递到推送子系统中，对于管理子系统传递过来的订阅请求，推送子系统对处理后将客户端的订阅记录写进数据库表中保存；对于管理子系统传递过来的新的主题消息，推送子系统根据消息主题从数据库中查询所有订阅者，并向所有订阅者推送消息。
4.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的消息推送系统，其特征在于：所述MQTT协议支持客户端与远程主机之间进行全双工通信。
5.一种应用权利要求1基于MQTT协议的消息推送系统的方法，其特征在于包括以下步骤，
用户注册的步骤，用户通过客户端或浏览器访问内容推送服务器端的管理子系统，在管理子系统中进行注册，注册成为订阅者角色用户和/或发布者角色用户，已注册的用户根据角色进行相应操作成为，订阅者角色用户在管理子系统中进行主题订阅与退订等操作成为订阅用户，发布者角色用户可以在管理子系统中发布主题消息等相关操作；
发布主题内容的步骤，发布者角色用户通过web发布的方式发布主题内容，其产生的消息被传入到推送子系统的MQTT引擎模块进行处理，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布消息传入消息队列，在由发布模块将消息发布给订阅用户；
发布者向推送子系统发布主题消息的步骤，发布者通过TCP长连接方式向推送子系统发布主题消息，通过客户端方式发布的消息进入到推送子系统后，MQTT引擎模块对将管理子系统发布的消息进行解析后，将订阅消息传入订阅模块进行处理，将发布主题消息传入消息队列，推送给发布模块；
推送消息的步骤，推送子系统发布模块接收到主题消息后，解析消息，将解析后得到的主题名当作条件查询订阅表，得到带发送到客户端结果集，最后向结果集中在线的订阅用户推送消息。
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