socket-mqtt: Netty4.x + MQTT
这是一个基于Netty4.x + MQTT实现的Push推送基础框架。相比于原生Netty，
socket-mqtt：
- 为C/S模式开发封装简单统一的编程模式
- 简单高性能的代码
- 统一的连接管理方案
- 统一的线程管理方案
- 网络基础问题的解决与支持：如心跳保持、压缩解压缩、编码与解码、加密与解密等
- 各种网络参数、连接池实现、监听器实现等可配置可替换
- 可实现对等集群（见负载均衡方案）
- 提供数据统计/监控组件
- 支持普通socket、MQTT、MQTT web socket协议及自定义协议
项目结构
- codec: 封装编码与解码
- compression: 封装压缩与解压缩
- count: 封装统计信息
- database: 基于hsql的内存数据库
- encrypt: 封装加密与解密
- future: 封装同步和异步调用
- listener: 封装事件监听，包括消息、通道、异常三类事件监听器
- service: 封装C/S模型、通道、心跳管理、消息分发等核心模块
Linux内核参数配置
# 允许回收TCP连接
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
# TCP 缓冲区内存
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 8388608
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 87380 8388608
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
# ulimits 优化
fs.file-max = 1065353
kernel.pid_max = 65536
* soft nofile 655360 * hard nofile 655360
压测报告
MQTT协议-上下行消息处理能力压测
单Broker8核16G，支持44万连接（进程启动内存5G、开启心跳）；1万客户端 单消息1024B 下行tps: 16万+； 4000客户端 Publish 单消息1024B 上行tps: 17万+，千兆网卡流量基本打满。
自定义协议-单机连接数支撑能力压测
单Broker8核16G开启心跳机制，客户端每30秒发送一次心跳，支持65万连接，稳定运行10分钟后，系统负载不到2个，服务端毫无压力。由于测试资源限制，理论上可以支持百万连接。
MQTT协议-消息下行能力
| 1万Clients订阅的消息下行能力 | 对应下行负载情况 |
|---|---|
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MQTT协议-消息上行能力
| 4000Clients订阅消息上行能力 | 对应上行负载情况 |
|---|---|
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MQTT协议-查看连接数情况
| 查看连接数(telnet 10.43.204.61 8001; get status) | 查看连接数(ss -l) |
|---|---|
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使用说明
各种测试类的源码在src/test/java/com/yb/socket包路径下:
包括:
- 普通socket Server/Client
- MQTT socket Server/Client
- 带注册中心的普通socket/MQTT socket
- 基于内存数据库的模拟订阅推送
- 自定义协议 Server/Client
服务启动配置选项
Server server = new Server();
// 设置Broker端口
server.setPort(8000); // 设置启动信息统计。默认true
server.setOpenCount(true);
// 设置启用心跳功能。默认true
server.setCheckHeartbeat(true);
// 设置启动服务状态，默认端口8001。通过telnet server_ip 8001; get status查看服务信息
server.setOpenStatus(true);
// 服务状态端口。默认8001
server.setStatusPort(8001);
// 设置服务名称
server.setServiceName("Demo");
// 设置工作线程数量。默认CPU个数+1
server.setWorkerCount(64);
// 是否开户业务处理线程池。默认false
server.setOpenExecutor(true);
// 设置tcp no delay。默认true
server.setTcpNoDelay(true);
// 是否启用keepAlive。默认true
server.setKeepAlive(true);
// 自定义监听器，可处理相关事件
server.addEventListener(new EchoMessageEventListener());
// 设置Broker启动协议。SocketType.MQTT - MQTT协议； SocketType.NORMAL - 普通Socket协议；SocketType.MQTT_WS - MQTT web socket协议；
server.setSocketType(SocketType.MQTT);
// 绑定端口启动服务
server.bind(); MQTT web socket server DEMO
Server server = new Server();
server.setPort(8000);
server.addEventListener(new EchoMessageEventListener());
server.setSocketType(SocketType.MQTT_WS);
server.bind();
//模拟推送
String message = "this is a web socket message!";
MqttRequest mqttRequest = new MqttRequest((message.getBytes()));
while (true) {
if (server.getChannels().size() > 0) {
logger.info("模拟推送消息");
for (WrappedChannel channel : server.getChannels().values()) {
server.send(channel, "yb/notice/", mqttRequest);
}
}
Thread.sleep(1000L);
} MQTT web socket client(浏览器)
可用在线mqtt测试：http://www.tongxinmao.com/txm/webmqtt.php
Topic Payload Time QoS
yb/notice/ this is a web socket message! 2019-2-27 16:54:54 0
Normal socket server DEMO
Server server = new Server();
server.setPort(8000);
server.addEventListener(new JsonEchoMessageEventListener());
server.addChannelHandler("decoder", JsonDecoder::new);
server.addChannelHandler("encoder", JsonEncoder::new);
server.bind();
//模拟推送
JSONObject message = new JSONObject();
message.put("action", "echo");
message.put("message", "this is a normal socket message!");
Request request = new Request();
request.setSequence(0);
request.setMessage(message);
while (true) {
if (server.getChannels().size() > 0) {
logger.info("模拟推送消息");
for (WrappedChannel channel : server.getChannels().values()) {
channel.send(request);
Thread.sleep(5000L);
}
}
} Normal socket client DEMO
Client client = new Client();
client.setIp("127.0.0.1");
client.setPort(8000);
client.setConnectTimeout(10000);
client.addChannelHandler("decoder", JsonDecoder::new);
client.addChannelHandler("encoder", JsonEncoder::new);
client.connect();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
JSONObject message = new JSONObject();
message.put("action", "echo");
message.put("message", "hello world!");
Request request = new Request();
request.setSequence(i);
request.setMessage(message);
Response response = (Response)
client.sendWithSync(request, 3000);
logger.info("成功接收到同步的返回: '{}'.", response);
}
client.shutdown(); 带注册中心 center DEMO
Server server = new Server();
server.setPort(9000);
server.setCheckHeartbeat(false);
server.addChannelHandler("decoder", JsonDecoder::new);
server.addChannelHandler("encoder", JsonEncoder::new);
server.addEventListener(new com.yb.socket.center.CenterMockMessageEventListener());
server.bind(); 带注册中心 server DEMO
Server server = new Server();
server.setPort(8000);
server.setCheckHeartbeat(false);
server.setCenterAddr("127.0.0.1:9000,127.0.0.1:9010");
server.addEventListener(new JsonEchoMessageEventListener());
server.bind(); 带注册中心 client DEMO
Client client = new Client();
client.setCheckHeartbeat(false);
client.setCenterAddr("127.0.0.1:9000,127.0.0.1:9010");
client.addChannelHandler("decoder", JsonDecoder::new);
client.addChannelHandler("encoder", JsonEncoder::new);
client.connect();
JSONObject message = new JSONObject();
message.put("action", "echo");
message.put("message", "hello");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Request request = new Request();
request.setSequence(i);
request.setMessage(message);
client.send(request);
Thread.sleep(5000L);
} 后续规划
- 支持MQTT主题过滤机制
- 支持SSL连接方式
- 完整的QoS服务质量等级实现DEMO
- 遗嘱消息, 保留消息及消息分发重试