参看：逍遥子_mosquitto源码分析系列

参看：MQTT libmosquitto源码分析

参看：Mosquitto学习笔记

一、目录结构

首先我们还是来看一下 mosquitto-1.4.14 的源码目录结构

我们主要关注 client、lib、src 这三个目录。其中 src 和 lib 目录下主要放置 mosquitto 的实现代码以及部分底层与网络相关的操作，client 目录主要为两个客户端程序的实现源码。

我们主要就是来看看，这两个客户端的实现源码。

二、SUB 客户端源码

首先我们先看 sub_client.c

我们从 main 函数开始。
查看结构体：
结构体 struct mosq_config 主要为 MQTT 的配置信息
  1. struct mosq_config {
  2. char *id;
  3. char *id_prefix;
  4. int protocol_version;
  5. int keepalive;
  6. char *host;
  7. int port;
  8. int qos;
  9. bool retain;
  10. int pub_mode; /* pub */
  11. char *file_input; /* pub */
  12. char *message; /* pub */
  13. long msglen; /* pub */
  14. char *topic; /* pub */
  15. char *bind_address;
  16. #ifdef WITH_SRV
  17. bool use_srv;
  18. #endif
  19. bool debug;
  20. bool quiet;
  21. unsigned int max_inflight;
  22. char *username;
  23. char *password;
  24. char *will_topic;
  25. char *will_payload;
  26. long will_payloadlen;
  27. int will_qos;
  28. bool will_retain;
  29. #ifdef WITH_TLS
  30. char *cafile;
  31. char *capath;
  32. char *certfile;
  33. char *keyfile;
  34. char *ciphers;
  35. bool insecure;
  36. char *tls_version;
  37. #  ifdef WITH_TLS_PSK
  38. char *psk;
  39. char *psk_identity;
  40. #  endif
  41. #endif
  42. bool clean_session; /* sub */
  43. char **topics; /* sub */
  44. int topic_count; /* sub */
  45. bool no_retain; /* sub */
  46. char **filter_outs; /* sub */
  47. int filter_out_count; /* sub */
  48. bool verbose; /* sub */
  49. bool eol; /* sub */
  50. int msg_count; /* sub */
  51. #ifdef WITH_SOCKS
  52. char *socks5_host;
  53. int socks5_port;
  54. char *socks5_username;
  55. char *socks5_password;
  56. #endif
  57. };
 
结构体 struct mosquito 主要用于保存一个客户端连接的所有信息，例如用户名、密码、用户ID、向该客户端发送的消息等
  1. struct mosquitto {
  2. mosq_sock_t sock;
  3. #ifndef WITH_BROKER
  4. mosq_sock_t sockpairR, sockpairW;
  5. #endif
  6. #if defined(__GLIBC__) && defined(WITH_ADNS)
  7. struct gaicb *adns; /* For getaddrinfo_a */
  8. #endif
  9. enum _mosquitto_protocol protocol;
  10. char *address;
  11. char *id;
  12. char *username;
  13. char *password;
  14. uint16_t keepalive;
  15. uint16_t last_mid;
  16. enum mosquitto_client_state state;
  17. time_t last_msg_in;
  18. time_t next_msg_out;
  19. time_t ping_t;
  20. struct _mosquitto_packet in_packet;
  21. struct _mosquitto_packet *current_out_packet;
  22. struct _mosquitto_packet *out_packet;
  23. struct mosquitto_message *will;
  24. #ifdef WITH_TLS
  25. SSL *ssl;
  26. SSL_CTX *ssl_ctx;
  27. char *tls_cafile;
  28. char *tls_capath;
  29. char *tls_certfile;
  30. char *tls_keyfile;
  31. int (*tls_pw_callback)(char *buf, int size, int rwflag, void *userdata);
  32. char *tls_version;
  33. char *tls_ciphers;
  34. char *tls_psk;
  35. char *tls_psk_identity;
  36. int tls_cert_reqs;
  37. bool tls_insecure;
  38. #endif
  39. bool want_write;
  40. bool want_connect;
  41. #if defined(WITH_THREADING) && !defined(WITH_BROKER)
  42. pthread_mutex_t callback_mutex;
  43. pthread_mutex_t log_callback_mutex;
  44. pthread_mutex_t msgtime_mutex;
  45. pthread_mutex_t out_packet_mutex;
  46. pthread_mutex_t current_out_packet_mutex;
  47. pthread_mutex_t state_mutex;
  48. pthread_mutex_t in_message_mutex;
  49. pthread_mutex_t out_message_mutex;
  50. pthread_mutex_t mid_mutex;
  51. pthread_t thread_id;
  52. #endif
  53. bool clean_session;
  54. #ifdef WITH_BROKER
  55. bool is_dropping;
  56. bool is_bridge;
  57. struct _mqtt3_bridge *bridge;
  58. struct mosquitto_client_msg *msgs;
  59. struct mosquitto_client_msg *last_msg;
  60. int msg_count;
  61. int msg_count12;
  62. struct _mosquitto_acl_user *acl_list;
  63. struct _mqtt3_listener *listener;
  64. time_t disconnect_t;
  65. struct _mosquitto_packet *out_packet_last;
  66. struct _mosquitto_subhier **subs;
  67. int sub_count;
  68. int pollfd_index;
  69. #  ifdef WITH_WEBSOCKETS
  70. #    if defined(LWS_LIBRARY_VERSION_NUMBER)
  71. struct lws *wsi;
  72. #    else
  73. struct libwebsocket_context *ws_context;
  74. struct libwebsocket *wsi;
  75. #    endif
  76. #  endif
  77. bool ws_want_write;
  78. #else
  79. #  ifdef WITH_SOCKS
  80. char *socks5_host;
  81. int socks5_port;
  82. char *socks5_username;
  83. char *socks5_password;
  84. #  endif
  85. void *userdata;
  86. bool in_callback;
  87. unsigned int message_retry;
  88. time_t last_retry_check;
  89. struct mosquitto_message_all *in_messages;
  90. struct mosquitto_message_all *in_messages_last;
  91. struct mosquitto_message_all *out_messages;
  92. struct mosquitto_message_all *out_messages_last;
  93. void (*on_connect)(struct mosquitto *, void *userdata, int rc);
  94. void (*on_disconnect)(struct mosquitto *, void *userdata, int rc);
  95. void (*on_publish)(struct mosquitto *, void *userdata, int mid);
  96. void (*on_message)(struct mosquitto *, void *userdata, const struct mosquitto_message *message);
  97. void (*on_subscribe)(struct mosquitto *, void *userdata, int mid, int qos_count, const int *granted_qos);
  98. void (*on_unsubscribe)(struct mosquitto *, void *userdata, int mid);
  99. void (*on_log)(struct mosquitto *, void *userdata, int level, const char *str);
  100. //void (*on_error)();
  101. char *host;
  102. int port;
  103. int in_queue_len;
  104. int out_queue_len;
  105. char *bind_address;
  106. unsigned int reconnect_delay;
  107. unsigned int reconnect_delay_max;
  108. bool reconnect_exponential_backoff;
  109. char threaded;
  110. struct _mosquitto_packet *out_packet_last;
  111. int inflight_messages;
  112. int max_inflight_messages;
  113. #  ifdef WITH_SRV
  114. ares_channel achan;
  115. #  endif
  116. #endif
  117. #ifdef WITH_BROKER
  118. UT_hash_handle hh_id;
  119. UT_hash_handle hh_sock;
  120. struct mosquitto *for_free_next;
  121. #endif
  122. };
 


client_config_load 客户端配置负载

第二个参数，可选择选择是 PUB 还是 SUB
 
然后看到 init_config 函数

可以看到一些初始化配置
  1. void init_config(struct mosq_config *cfg)
  2. {
  3. memset(cfg, 0, sizeof(*cfg));
  4. cfg->port = 1883;
  5. cfg->max_inflight = 20;
  6. cfg->keepalive = 60;
  7. cfg->clean_session = true;
  8. cfg->eol = true;
  9. cfg->protocol_version = MQTT_PROTOCOL_V31;
  10. }
 
mosquitto_lib_init 初始化  （重点）

  1. int mosquitto_lib_init(void)
  2. {
  3. #ifdef WIN32
  4. srand(GetTickCount());
  5. #else
  6. struct timeval tv;
  7. gettimeofday(&tv, NULL);
  8. srand(tv.tv_sec*1000 + tv.tv_usec/1000);
  9. #endif
  10. _mosquitto_net_init();
  11. return MOSQ_ERR_SUCCESS;
  12. }

这里有个时间戳函数 gettimeofday，参看：C语言再学习 -- 时间函数

所在文件 mosquitto-1.4.14/lib/mosquitto.c 所以说需要链接动态库 libmosquitto.so.1
 

client_id_generate 生成客户端 ID 
其实就是我们讲MQTT服务器的时候，订阅主题然后在服务器上多出的那一行信息。
里面的 mosqsub|2431-ubuntu 就是客户端 ID。这个函数就是干这个。
  1. 1502159601: New client connected from 127.0.0.1 as mosqsub|2431-ubuntu (c1, k60)
 
mosquitto_new 新建一个 mosq。（重点）


看了一下这个函数里面就是一些初始化的东西

然后可以看到它也是在 lib 目录下定义的。所以说需要链接动态库 libmosquitto.so.1。其他不用改。
 
client_ipts_set 各种设置。懒得看...
 
一些调试信息
以及订阅回调设置 mosquitto_subscribe_callback_set （重要）
 
连接回调设置，和信息回调设置（重点）
这两个函数都是在lib目录下定义的。里面都是有互斥锁的。
 
client_connect 客户端连接
int client_connect(struct mosquitto *mosq, struct mosq_config *cfg)
  1. {
  2. char err[1024];
  3. int rc;
  4. #ifdef WITH_SRV
  5. if(cfg->use_srv){
  6. rc = mosquitto_connect_srv(mosq, cfg->host, cfg->keepalive, cfg->bind_address);
  7. }else{
  8. rc = mosquitto_connect_bind(mosq, cfg->host, cfg->port, cfg->keepalive, cfg->bind_address);
  9. }
  10. #else
  11. rc = mosquitto_connect_bind(mosq, cfg->host, cfg->port, cfg->keepalive, cfg->bind_address);
  12. #endif
  13. if(rc>0){
  14. if(!cfg->quiet){
  15. if(rc == MOSQ_ERR_ERRNO){
  16. #ifndef WIN32
  17. strerror_r(errno, err, 1024);
  18. #else
  19. FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM, NULL, errno, 0, (LPTSTR)&err, 1024, NULL);
  20. #endif
  21. fprintf(stderr, "Error: %s\n", err);
  22. }else{
  23. fprintf(stderr, "Unable to connect (%s).\n", mosquitto_strerror(rc));
  24. }
  25. }
  26. mosquitto_lib_cleanup();
  27. return rc;
  28. }
  29. return MOSQ_ERR_SUCCESS;
  30. }

可以看到里面又有几个重要函数

mosquitto_connect_srv
mosquitto_connect_bind --> _mosquitto_connect_init
 
然后不断回环，里面的参数自己看。
 
最后是 mosq 的销毁和库的关闭。（重点）
 
到此结束！！

三、PUB 客户端源码

接下来来看 pub_client.c 有一些相同部分我就不再重复了。
 
client_config_load 客户端配置负载
第二个参数，可选择选择是 PUB 还是 SUB

一些配置信息的比较
 
mosquitto_lib_init 初始化  （重点）

 

client_id_generate 生成客户端 ID 
 
mosquitto_new 新建一个 mosq。（重点）

 
调试信息这里面就没有了订阅回调设置 mosquitto_subscribe_callback_set
 
然后这里看这里，是有区别的。（重点）
connect、disconnect、publish.  这些回调设置
 
client_ipts_set 各种设置。懒得看...
 
client_connect 客户端连接
 
回环开始、结束
 
最重要的来了，do while循环里的发布内容 （重点）
这里的 qos 就是消息发布服务质量级别。
 
然后还有 retain 用于区分新老订阅者
RETAIN标志位只用于 PUBLISH 消息，当服务器收到某个主题的 PUBLISH 消息时，如果RETAIN标志位为1，则表示服务在将该消息发送给所有的已订阅该主题的订阅者后（发送前服务器将RETAIN标志置为0），还需保持这条消息，当有新增的订阅者时，再将这条消息发给新增的订阅者；如果RETAIN标志位为0，则不保持消息，也不用发给新增的订阅者。
目的：
1.将RETAIN标志位置为1，可使新的订阅者收到之前保持的或上一个确定有效的消息。
2.区分新订阅者（RETAIN标志为1）和老订阅者（RETAIN标志为0）
 
源码中这两个参数的设置都是 0
 
最后是 mosq 的销毁和库的关闭。（重点）

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