如何在|如何在 Flask 项目中使用 MQTT 如何在Flask项目中使用MQTT

Flask 是一个使用 Python 编写的轻量级 Web 应用框架，其被称为 “微框架”，因为它使用简单的核心，用扩展增加其他功能，例如：ORM、窗体验证工具、文件上传、各种开放式身份验证技术等。
MQTT 是一种基于发布/订阅模式的轻量级物联网消息传输协议，可以用极少的代码和带宽为联网设备提供实时可靠的消息服务，它广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网、电力能源等行业。
本文主要介绍如何在 Flask 项目中实现 MQTT 客户端与 MQTT 服务器的连接、订阅、取消订阅、收发消息等功能。
我们将使用到 Flask-MQTT 客户端库，它是一个 Flask 扩展，可以看作一个 paho-mqtt 的装饰器，用于简化 Flask 应用程序中的 MQTT 集成。
项目初始化本项目使用 Python 3.8 进行开发测试，读者可用如下命令确认 Python 的版本。

$ python3 --version Python 3.8.2

使用 Pip 安装 Flask-MQTT 库

pip3 install flask-mqtt

Flask-MQTT 使用本文将使用 EMQ 提供的免费公共 MQTT 服务器，该服务基于 MQTT 云服务 - EMQX Cloud 创建。服务器接入信息如下：

Broker: broker.emqx.io
TCP Port: 1883
Websocket Port: 8083

导入 Flask-MQTT
导入 Flask 库以及 Flask-MQTT 扩展，并创建 Flask 应用

from flask import Flask, request, jsonify from flask_mqtt import Mqttapp = Flask(__name__)

配置 Flask-MQTT 扩展

app.config['MQTT_BROKER_URL'] = 'broker.emqx.io' app.config['MQTT_BROKER_PORT'] = 1883 app.config['MQTT_USERNAME'] = ''# 当你需要验证用户名和密码时，请设置该项 app.config['MQTT_PASSWORD'] = ''# 当你需要验证用户名和密码时，请设置该项 app.config['MQTT_KEEPALIVE'] = 5# 设置心跳时间，单位为秒 app.config['MQTT_TLS_ENABLED'] = False# 如果你的服务器支持 TLS，请设置为 True topic = '/flask/mqtt'mqtt_client = Mqtt(app)

完整的配置项可以参考 Flask-MQTT 配置文档。
编写连接回调函数
可以在该回调函数中对 MQTT 连接成功或失败的情况进行处理，本示例将在连接成功后订阅 /flask/mqtt 主题。

@mqtt_client.on_connect() def handle_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected successfully') mqtt_client.subscribe(topic) # 订阅主题 else: print('Bad connection. Code:', rc)

编写消息回调函数
该函数将打印 /flask/mqtt 主题接收到的消息。

@mqtt_client.on_message() def handle_mqtt_message(client, userdata, message): data = https://www.it610.com/article/dict( topic=message.topic, payload=message.payload.decode() ) print('Received message on topic: {topic} with payload: {payload}'.format(**data))

创建发布消息接口
我们创建一个简单的 POST 接口实现 MQTT 消息发布。

在实际应用中该接口可能需要进行一些更复杂的业务逻辑处理。

@app.route('/publish', methods=['POST']) def publish_message(): request_data = https://www.it610.com/article/request.get_json() publish_result = mqtt_client.publish(request_data['topic'], request_data['msg']) return jsonify({'code': publish_result[0]})

运行 Flask 应用

if __name__ == '__main__': app.run(host='127.0.0.1', port=5000)

当 Flask 应用启动后，MQTT 客户端将会连接到服务器，并且订阅主题 /flask/mqtt。
测试接下来我们使用 MQTT 客户端 - MQTT X 进行连接、订阅、发布测试。
测试消息接收

在 MQTT X 中创建链接并连接到服务器。

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在 MQTT X 中向 /flask/mqtt 主题发布消息 Hello from MQTT X。

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在 Flask 运行窗口中将能看到 MQTT X 发送的消息。

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测试消息发布接口

在 MQTT X 中订阅 /flask/mqtt 主题。

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使用 Postman 调用 /publish 接口：发送消息 Hello from Flask 至 /flask/mqtt 主题。

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在 MQTT X 中将能看到 Flask 发送过来的消息。

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完整代码

from flask import Flask, request, jsonify from flask_mqtt import Mqttapp = Flask(__name__)app.config['MQTT_BROKER_URL'] = 'broker.emqx.io' app.config['MQTT_BROKER_PORT'] = 1883 app.config['MQTT_USERNAME'] = ''# 当你需要验证用户名和密码时，请设置该项 app.config['MQTT_PASSWORD'] = ''# 当你需要验证用户名和密码时，请设置该项 app.config['MQTT_KEEPALIVE'] = 5# 设置心跳时间，单位为秒 app.config['MQTT_TLS_ENABLED'] = False# 如果你的服务器支持 TLS，请设置为 True topic = '/flask/mqtt'mqtt_client = Mqtt(app)@mqtt_client.on_connect() def handle_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected successfully') mqtt_client.subscribe(topic) else: print('Bad connection. Code:', rc)@mqtt_client.on_message() def handle_mqtt_message(client, userdata, message): data = https://www.it610.com/article/dict( topic=message.topic, payload=message.payload.decode() ) print('Received message on topic: {topic} with payload: {payload}'.format(**data))@app.route('/publish', methods=['POST']) def publish_message(): request_data = https://www.it610.com/article/request.get_json() publish_result = mqtt_client.publish(request_data['topic'], request_data['msg']) return jsonify({'code': publish_result[0]})if __name__ == '__main__': app.run(host='127.0.0.1', port=5000)

注意事项 Flask-MQTT 目前不适合使用多个工作实例，如果您需要使用 gevent 或 gunicorn 这样的 WSGI 服务器，请确保只有一个工作实例。
总结至此，我们使用 Flask-MQTT 完成了简单的 MQTT 客户端，并且可以在 Flask 应用中订阅、发布消息。