Git、JSON、MQTT

GIT

簡介：

Git是什么？
Git是目前世界上最先進的分布式版本控制系統
作用：
版本控制（版本的備份--->版本的回溯和前進）
多人協作
優勢：
SVN(集中式)劣勢：
過度依賴服務器和網絡，容災性差
Git(分布式)優勢：
弱化服務器的重要性，僅作為中間人轉發各自之間的差異，
不依賴網絡，速度快
容災性好

命令：

初始化倉庫：
git init
提交工作區內容到版本庫：
git add <文件名>? ? ? ? ? ? ?（*代表所有文件，git add *）
git commit -m "提交的內容"
查看版本記錄：
git log
查看工作區狀態：
git ststus
版本回退：
git log? ? ?---->查看版本記錄
git reset --hard <版本ID>
版本前進：
git reflog? ? ?---->顯示引用記錄
git reset --hard <版本ID>

工作區如果沒有修改--->工作區是干凈的
工作區如果修改了--->工作區是臟的
提交是以修改為前提的，工作區如果沒有修改（是干凈的），是無法觸發提交動作的；

JSON

JSON是JavaScript Object Notation的縮寫，它是一種數據交換格式。

應用場景：

通信、配置文件

json數據類型
number：數字型，和JavaScript的number完全一致；包括整型和浮點
boolean：就是JavaScript的true或false；相當于c++中的bool類型
string：就是JavaScript的string；相當于c++的string類型
null：就是JavaScript的null；相當于C的NULL類型
array：就是JavaScript的Array表示方式——[]；相當于C的數組
object：就是JavaScript的{ ... }表示方式。相當于C++的類或者C的結構體
注意：json的數據類型在源碼實現中和具體的編程語言有關，比如boolean在C中并沒有相應的類型，C相關的實現庫可能會用0和1表示。

JSON格式規范
json以大括號起始和結尾（最常見）本質上就是一個object，因此6種基本類型其實都會被認為成是JSON的格式
內容都是以鍵值對的形式存在
所有的鍵都是字符串
值的類型不一定，屬于JavaScript 的基本數據類型
每個鍵值對以,分割
最后一個鍵值對不加逗號

cJSON

（使用C語言實現JSON格式的序列化和反序列化）

序列化

示例：

將以下數據進行序列化

 //先建出樹的根節點（主分支）
//     cJSON *root=cJSON_CreateObject();//     //然后依次建立其他分支并插入主分支
//     cJSON *name=cJSON_CreateString("小明");  
//     cJSON_AddItemToObject(root,"name",name);//     cJSON *age =cJSON_CreateNumber(14);
//     cJSON_AddItemToObject(root,"age",age);//    cJSON *gender= cJSON_CreateTrue();
//    cJSON_AddItemToObject(root,"gender",gender);//    cJSON *height=cJSON_CreateNumber(1.65); 
//    cJSON_AddItemToObject(root,"height",height);//    cJSON *grade=cJSON_CreateNull();
//    cJSON_AddItemToObject(root,"grade",grade);//    cJSON *arr=cJSON_CreateArray();
//    char* buf[]={ "JavaScript","Java","Python","Lisp"};
//    for (int i = 0; i < 4; i++)
//    {
//         cJSON *tem=cJSON_CreateString(buf[i]);
//         cJSON_AddItemToArray(arr,tem);
//    }
//     cJSON_AddItemToObject(root,"skills",arr);//     //序列化
//     char *buffer=cJSON_Print(root);
//     printf("%s",buffer);//     free(buffer);

反序列化

示例：

對以下的JSON文件進行反序列化：

#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"int main(int argc, char const *argv[])
{// 打開data.json文件FILE *file = fopen("data.json", "r");if (NULL == file){perror("read err\n");return -1;}//buf用來存放讀出來的文件的內容char buf[1024] = {0};//讀取data.json文件的內容size_t len = fread(buf, 1, 1024, file);if (len <= 0){perror("read err");return -1;}// json的反序列化cJSON *root = cJSON_Parse(buf);// 一定要判斷if (NULL == root){printf("parse err\n");return -1;}// 獲取root上名字叫ver的節點cJSON *ver = cJSON_GetObjectItem(root, "ver");printf("ver = %s\n", ver->valuestring);// 獲取root上名字叫login的節點cJSON *login = cJSON_GetObjectItem(root, "login");cJSON *pwd = cJSON_GetObjectItem(login, "pwd");cJSON *user = cJSON_GetObjectItem(login, "user");printf("%s = %d\n", pwd->string, pwd->valueint);printf("%s = %s\n", user->string, user->valuestring);// 獲取根節點上名字叫data的子節點//(注意：data是一個數組，他里面的各個數組元素在進行反序列化時有特殊接口cJSON *data = cJSON_GetObjectItem(root, "data");// 獲取數組的大小int count = cJSON_GetArraySize(data);cJSON *tmp;// 遍歷獲取每個數組節點for (int i = 0; i < count; i++){tmp = cJSON_GetArrayItem(data, i);cJSON *key = cJSON_GetObjectItem(tmp, "key");cJSON *type = cJSON_GetObjectItem(tmp, "type");cJSON *val = cJSON_GetObjectItem(tmp, "val");printf("key = %d\n", key->valueint);printf("type = %d\n", type->valueint);printf("val = %s\n", val->valuestring);}fclose(file);return 0;
}

如何看該使用哪個接口？
反序列化的過程就像嗎嘍爬樹，

MQTT

1.介紹

是一種基于發布/訂閱（publish/subscribe）模式的"輕量級"通訊協議，該協議構建于TCP/IP協議上，是基于TCP協議實現的一種應用層協議。同時兼具TCP的可靠性和UDP的分包特性，適合高頻次小數據量的通信
基于C/S（客戶端-服務器）模式
在物聯網、小型設備、移動應用等方面有較廣泛的應用
適用范圍：機器與機器（M2M）通信和物聯網（IoT）

補充：常見應用層協議：http（WEB領域）、modbusTCP（工業通信領域）、MQTT

實現MQTT協議需要客戶端和服務器端通訊完成，在通訊過程中，MQTT協議中有三種身份：發布者（Publish）、代理（Broker）（服務器）、訂閱者（Subscribe）。
其中，消息的發布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，消息發布者可以同時是訂閱者。
MQTT傳輸的消息分為：主題（Topic）和負載（payload）兩部分：
（1）Topic，可以理解為消息的類型，訂閱者訂閱（Subscribe）后，就會收到該主題的消息內容（payload）；
（2）payload，可以理解為消息的內容，是指訂閱者具體要使用的內容。

客戶端：

一個使用MQTT協議的應用程序或者設備，它總是建立到服務器的網絡連接。客戶端可以：
（1）發布其他客戶端可能會訂閱的信息；
（2）訂閱其它客戶端發布的消息；
（3）退訂或刪除應用程序的消息；
（4）斷開與服務器連接。

服務器端：

MQTT服務器以稱為"消息代理"（Broker），可以是一個應用程序或一臺設備。它是位于消息發布者和訂閱者之間，它可以：
（1）接受來自客戶的網絡連接；
（2）接受客戶發布的應用信息；
（3）處理來自客戶端的訂閱和退訂請求；
（4）向訂閱的客戶轉發應用程序消息。

2.通信過程

在Linux上搭建mosquitto服務器（MQTT官方提供的Broker）

tar xf mosquitto-1.6.3.tar.gz
cd mosquitto-1.6.3/
make
sudo make install

安裝完成后，終端輸入mosquitto命令即可運行。端口默認是1883

PC客戶端測試推薦使用MQTT.fx客戶端軟件

連接成功的話，服務器端會顯示

客戶端也會顯示

接下來選擇訂閱者還是發布者，進行消息的收發即可

使用官方庫（paho庫讀作派和）搭客戶端（既是訂閱者也是發布者）

/******************************************************************************** Copyright (c) 2012, 2017 IBM Corp.** All rights reserved. This program and the accompanying materials* are made available under the terms of the Eclipse Public License v1.0* and Eclipse Distribution License v1.0 which accompany this distribution.** The Eclipse Public License is available at*   http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html* and the Eclipse Distribution License is available at*   http://www.eclipse.org/org/documents/edl-v10.php.** Contributors:*    Ian Craggs - initial contribution*******************************************************************************/#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "MQTTClient.h"
#include "cJSON.h"
#define ADDRESS "tcp://192.168.51.131:1883"
#define CLIENTIDS "ClientSub"#define TOPICS "Down"
#define TOPICP "Up"#define PAYLOAD "Hello World!"
#define QOS 1
#define TIMEOUT 10000Lvolatile MQTTClient_deliveryToken deliveredtoken;void delivered(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt)
{printf("Message with token value %d delivery confirmed\n", dt);deliveredtoken = dt;
}int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message)
{int i;char *payloadptr;printf("Message arrived\n");printf("     topic: %s\n", topicName);printf("   message: \n");payloadptr = message->payload;// json的反序列化cJSON *root = cJSON_Parse(payloadptr);// 一定要判斷是否是標準的JSON格式（即object類型，排除掉那些因為是JSON其他的基本數據類型而被認為成是JSON的情況）if ((NULL == root) || (root->type != cJSON_Object)){printf("parse err\n");cJSON_Delete(root);return 1;}// 逐個打印解析出來的節點信息cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");printf("name = %s\n", name->valuestring);cJSON *age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");printf("age = %d\n", age->valueint);cJSON *msg = cJSON_GetObjectItem(root, "msg");printf("msg = %s\n", msg->valuestring);MQTTClient_freeMessage(&message);MQTTClient_free(topicName);// 釋放rootcJSON_Delete(root);return 1;
}void connlost(void *context, char *cause)
{printf("\nConnection lost\n");printf("     cause: %s\n", cause);
}int main(int argc, char *argv[])
{MQTTClient clients;MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer;MQTTClient_deliveryToken token;int rc;char buf[1024]; // 要發送的msgchar *buffer;// 創建客戶端，并且指定客戶端連接的mqtt服務器地址和客戶端IDMQTTClient_create(&clients, ADDRESS, CLIENTIDS,MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);conn_opts.keepAliveInterval = 20;conn_opts.cleansession = 1;//設置回調接口，只需要關注msgarrvd：消息到達后，會自動調用這個接口（相當于開了個線程負責接收消息）MQTTClient_setCallbacks(clients, NULL, connlost, msgarrvd, delivered);if ((rc = MQTTClient_connect(clients, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS){printf("Failed to connect, return code %d\n", rc);exit(EXIT_FAILURE);}printf("Subscribing to topic %s\nfor client %s using QoS%d\n\n""Press Q<Enter> to quit\n\n",TOPICS, CLIENTIDS, QOS);MQTTClient_subscribe(clients, TOPICS, QOS);while (1){memset(buf, 0, sizeof(buf));scanf("%s", buf);if (strcmp(buf, "Q") == 0 || strcmp(buf, "q") == 0){break;}else{// 先建出樹的根節點（主分支）cJSON *root = cJSON_CreateObject();// 然后依次建立其他分支并插入主分支cJSON *name = cJSON_CreateString("小明");cJSON_AddItemToObject(root, "name", name);cJSON *age = cJSON_CreateNumber(14);cJSON_AddItemToObject(root, "age", age);cJSON *msg = cJSON_CreateString(buf);cJSON_AddItemToObject(root, "msg", msg);// JSON格式的要發布的消息buffer = cJSON_Print(root);// 設置要發布的消息pubmsg.payload = buffer;pubmsg.payloadlen = (int)strlen(buffer);pubmsg.qos = QOS;pubmsg.retained = 0;MQTTClient_publishMessage(clients, TOPICP, &pubmsg, &token);printf("Waiting for up to %d seconds for publication of %s\n""on topic %s for client with ClientID: %s\n",(int)(TIMEOUT / 1000), buffer, TOPICP, CLIENTIDS);rc = MQTTClient_waitForCompletion(clients, token, TIMEOUT);printf("Message with delivery token %d delivered\n", token);cJSON_Delete(root);}}free(buffer);buffer = NULL;MQTTClient_unsubscribe(clients, TOPICS);MQTTClient_unsubscribe(clients, TOPICP);MQTTClient_disconnect(clients, 10000);MQTTClient_destroy(&clients);return rc;
}