• 一、Client模块
  • （一）使用流程
  • （二）回调(Callbacks)
    • 1.基本概念
    • 2.回调种类
      • （1）on_connect()
      • （2）on_disconnect()
      • （3）on_message()
      • （4）on_publish()
      • （5）on_subscribe()
      • （6）on_unsubscribe()
      • （7）on_log()
  • （三）方法
    • 1.构造函数Client（）
    • 2.reinitialise()
    • 3.选项函数
      • （1）max_inflight_messages_set()
      • （2）max_queued_messages_set()
      • （3）message_retry_set（）
      • （4）ws_set_options()
      • （4）tls_set()
      • （5）tls_set_context()
      • （6）tls_insecure_set()
      • （7）enable_logger()
      • （8）disable_logger()
      • （9）username_pw_set()
      • （10）user_data_set()
      • （11）will_set()
      • （11）reconnect_delay_set（）
    • 4.connect()
    • 5.connect_async()
    • 6.connect_srv()
    • 7.reconnect()
    • 8.disconnect()
    • 9.loop()
    • 10.loop_start() / loop_stop()
    • 11.loop_forever()
    • 12.publish()
    • 13.subscribe()
      • （1）简单的字符串和整数
      • （2）字符串和整数元组
      • （3）字符串和整数元组的列表
    • 14.unsubscribe()
    • 15.外部事件循环支持
      • （1）loop_read()
      • （2）loop_write()
      • （3）loop_misc()
      • （4）socket()
      • （5）want_write()
    • 16.全局辅助函数
• 二、Publish模块
  • （一）方法
    • 1.Single
    • 2.Multiple
• 三、Subscribe模块
  • （1）方法
    • 1.Simple
    • 2.Callback

一、Client模块

与MQTT代理（broker）进行通信的主要类。

（一）使用流程

• 使用connect()/connect_async() 连接MQTT代理

• 频繁的调用loop()来维持与MQTT代理之间的流量

  • 或者使用loop_start()来设置一个线程为你调用loop()
  • 或者在一个阻塞的函数中调用loop_forever()来为你调用loop()

• 使用subscribe()订阅一个主题（topic）并接受消息（messages）

• 使用publish()来发送消息

• 使用disconnect()来断开与MQTT代理的连接

（二）回调(Callbacks)

1.基本概念

使用回调处理从MQTT代理返回的数据，要使用回调需要先定义回调函数然后将其指派给客户端实例（client）。
例如：

# 定义一个回调函数
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connection returned " + str(rc))

# 将回调函数指派给客户端实例
client.on_connect = on_connect

所有的回调函数都有client和userdata参数。
client是调用回调的客户端实例；
userdata可以使任何类型的用户数据，可以在创建新客户端实例时设置或者使用user_data_set(userdata)设置。

2.回调种类

（1）on_connect()

当代理响应连接请求时调用。
on_connect(client, userdata, flags, rc):
flags是一个包含代理回复的标志的字典；
rc的值决定了连接成功或者不成功：

（2）on_disconnect()

当与代理断开连接时调用

on_disconnect(client, userdata, rc):

rc参数表示断开状态。
如果MQTT_ERR_SUCCESS（0），回调被调用以响应disconnect（）调用。 如果以任何其他值断开连接是意外的，例如可能出现网络错误。

（3）on_message()

on_message(client, userdata, message):

当收到关于客户订阅的主题的消息时调用。
message是一个描述所有消息参数的MQTTMessage。

（4）on_publish()

当使用使用publish()发送的消息已经传输到代理时被调用。

on_publish(client, userdata, mid):

对于Qos级别为1和2的消息，这意味着已经完成了与代理的握手。
对于Qos级别为0的消息，这只意味着消息离开了客户端。
mid变量与从相应的publish()返回的mid变量匹配，以允许跟踪传出的消息。

此回调很重要，因为即使publish（）调用返回，但并不总意味着消息已发送。

（5）on_subscribe()

当代理响应订阅请求时被调用。

on_subscribe(client, userdata, mid, granted_qos):

mid变量匹配从相应的subscri be()返回的mid变量。
‘granted_qos’变量是一个整数列表，它提供了代理为每个不同的订阅请求授予的QoS级别。

（6）on_unsubscribe()

当代理响应取消订阅请求时调用。

on_unsubscribe(client, userdata, mid):

mid匹配从相应的unsubscribe（）调用返回的中间变量。

（7）on_log()

当客户端有日志信息时调用

on_log(client, userdata, level, buf):

level变量给出了消息的严重性，并且将是MQTT_LOG_INFO，MQTT_LOG_NOTICE，MQTT_LOG_WARNING，MQTT_LOG_ERR和MQTT_LOG_DEBUG中的一个。
buf变量用于存储信息。

（三）方法

1.构造函数Client（）

Client(client_id="", clean_session=True, userdata=None, protocol=MQTTv311, transport="tcp")

示例：

import paho.mqtt.client as mqtt
client = mqtt.Client()

2.reinitialise()

reinitialise(client_id="", clean_session=True, userdata=None)

reinitialise（）函数将客户端重置为其开始状态，就像它刚刚创建一样。 它采用与Client（）构造函数相同的参数。
示例：

client.reinitialise()

3.选项函数

这些函数表示可以在客户端上设置以修改其行为的选项。 在大多数情况下，这必须在连接到代理之前完成。

（1）max_inflight_messages_set()

max_inflight_messages_set(self, inflight)

设置QoS> 0的消息的最大数量，该消息一次可以部分通过其网络流量。默认为20.增加此值将消耗更多内存，但可以增加吞吐量。

（2）max_queued_messages_set()

max_queued_messages_set(self, queue_size)

设置传出消息队列中可等待处理的具有QoS> 0的传出消息的最大数量。默认为0表示无限制。 当队列已满时，任何其他传出的消息都将被丢弃。

（3）message_retry_set（）

message_retry_set(retry)

如果代理没有响应，设置在重发QoS> 0的消息之前以秒为单位的时间。默认设置为5秒，通常不需要更改。

（4）ws_set_options()

ws_set_options(self, path="/mqtt", headers=None)

设置websocket连接选项。 只有在transport =“websockets”被传入Client（）构造函数时才会使用这些选项。

必须在调用connect()之前调用。

（4）tls_set()

tls_set(ca_certs=None, certfile=None, keyfile=None, cert_reqs=ssl.CERT_REQUIRED,
    tls_version=ssl.PROTOCOL_TLS, ciphers=None)

配置网络加密和身份验证选项。 启用SSL / TLS支持。

必须在调用connect()之前调用。

（5）tls_set_context()

配置网络加密和认证上下文。 启用SSL / TLS支持。

tls_set_context(context=None)

必须在调用connect()之前调用。

（6）tls_insecure_set()

配置服务器证书中服务器主机名的验证。

tls_insecure_set(value)

如果value设置为True，则不可能保证您连接的主机不模拟您的服务器。 这在初始服务器测试中可能很有用，但是，恶意的第三方通过可以DNS欺骗模拟您的服务器。

• 请勿在真实系统中使用此功能。 将值设置为True意味着使用加密没有意义。
• 必须在connect*（）之前和tls_set（）或tls_set_context（）之后调用。

（7）enable_logger()

使用标准的Python日志包启用日志记录。 这可以与on_log回调方法同时使用

enable_logger(logger=None)

如果指定了记录器，那么将使用该logging.Logger对象，否则将自动创建一个。
按照以下映射将Paho日志记录级别转换为标准日志级别：

（8）disable_logger()

使用标准python日志包禁用日志记录。 这对on_log回调没有影响。

disable_logger()

（9）username_pw_set()

为代理认证设置一个用户名和一个可选的密码。必须在connect*（）之前调用。

username_pw_set(username, password=None)

（10）user_data_set()

设置在生成事件时将传递给回调的私人用户数据。 将其用于您自己的目的以支持您的应用程序。

user_data_set(userdata)

（11）will_set()

设置要发送给代理的遗嘱。 如果客户端断开而没有调用disconnect（），代理将代表它发布消息。

will_set(topic, payload=None, qos=0, retain=False)

如果qos不是0,1或2，或者主题为None或字符串长度为零，则引发ValueError。

（11）reconnect_delay_set（）

客户端将自动重试连接。 在每次尝试之间，它会在min_delay和max_delay之间等待几秒钟。

reconnect_delay_set(min_delay=1, max_delay=120)

当连接丢失时，最初重新连接尝试延迟min_delay秒。 延迟在随后的尝试到中增加一倍。当连接完成时（例如收到CONNACK，而不仅仅是TCP连接建立），延迟重置为min_delay。

4.connect()

connect（）函数将客户端连接到代理。 这是一个阻塞函数。

connect(host, port=1883, keepalive=60, bind_address="")

5.connect_async()

与loop_start（）一起使用以非阻塞方式连接。 直到调用loop_start（）之前，连接才会完成。

connect_async(host, port=1883, keepalive=60, bind_address="")

6.connect_srv()

使用SRV DNS查找连接到代理以获取代理地址。

connect_srv(domain, keepalive=60, bind_address="")

7.reconnect()

使用先前提供的详细信息重新连接到经纪商。 在调用此函数之前，您必须先调用connect *（）。

reconnect()

8.disconnect()

干净地从代理断开连接。 使用disconnect（）不会导致代理发送遗嘱消息。

disconnect()

9.loop()

定期调用处理网络事件。

loop(timeout=1.0, max_packets=1)

此调用在select（）中等待，直到网络套接字可用于读取或写入（如果适用），然后处理传入/传出数据。

示例：

run = True
while run:
    client.loop()

10.loop_start() / loop_stop()

这些功能实现了到网络循环的线程接口。

loop_start()
loop_stop(force=False)

在connect*（）之前或之后调用loop_start（）一次，会在后台运行一个线程来自动调用loop（）。这释放了可能阻塞的其他工作的主线程。这个调用也处理重新连接到代理。
调用loop_stop（）来停止后台线程。

force参数目前被忽略。
示例：

client.connect("iot.eclipse.org")
client.loop_start()

while True:
    temperature = sensor.blocking_read()
    client.publish("paho/temperature", temperature)

11.loop_forever()

这是网络循环的阻塞形式，直到客户端调用disconnect（）时才会返回。它会自动处理重新连接。

loop_forever(timeout=1.0, max_packets=1, retry_first_connection=False)

除了使用connect_async时的第一次连接尝试以外，请使用retry_first_connection = True使其重试第一个连接。这可能会导致客户端连接到一个不存在的主机的情况。

12.publish()

从客户端发送消息给代理。

publish(topic, payload=None, qos=0, retain=False)

消息将会发送给代理，并随后从代理发送到订阅匹配主题的任何客户端。

返回以下属性和方法的MQTTMessageInfo:
rc:发布的结果。

mid:发布请求的消息ID。
如果mid已定义，则可以通过检查on_publish（）回调中的mid来跟踪发布请求。
wait_for_publish():函数将阻塞，直到消息发布。 如果消息未排队（rc == MQTT_ERR_QUEUE_SIZE），它将引发ValueError。
is_published:如果消息已发布，is_published返回True。 如果消息未排队（rc == MQTT_ERR_QUEUE_SIZE），它将引发ValueError。

如果主题为无，长度为零或无效（包含通配符），qos不是0,1或2之一，或者有效负载长度大于268435455字节，则会引发ValueError。

13.subscribe()

subscribe(topic, qos=0)

订阅一个或多个主题。
这个函数可以用三种不同的方式调用：

（1）简单的字符串和整数

subscribe("my/topic", 2)

（2）字符串和整数元组

subscribe(("my/topic", 1))

（3）字符串和整数元组的列表

这允许在单个SUBSCRIPTION命令中使用多个主题订阅，这比使用多个订阅subscribe（）更有效。

subscribe([("my/topic", 0), ("another/topic", 2)])

该函数返回一个元组（result，mid）。

如果qos不是0,1或2，或者主题为None或字符串长度为零，或者topic不是字符串，元组或列表，则引发ValueError。

14.unsubscribe()

取消订阅一个或多个主题。

unsubscribe(topic)

返回一个元组(result, mid)

15.外部事件循环支持

（1）loop_read()

loop_read(max_packets=1)

当套接字准备好读取时调用。 max_packets已过时，应保持未设置状态。

（2）loop_write()

loop_write(max_packets=1)

当套接字准备好写入时调用。 max_packets已过时，应保持未设置状态。

（3）loop_misc()

loop_misc()

每隔几秒呼叫一次以处理消息重试和ping。

（4）socket()

socket()

返回客户端中使用的套接字对象，以允许与其他事件循环进行交互。

（5）want_write()

want_write()

如果有数据等待写入，则返回true，以允许将客户端与其他事件循环连接。

16.全局辅助函数

client模块还提供了一些全局帮助函数。
(1)topic_matches_sub（sub，topic）可用于检查主题是否与预订匹配。
(2)connack_string（connack_code）返回与CONNACK结果关联的错误字符串。
(3)error_string（mqtt_errno）返回与Paho MQTT错误号关联的错误字符串。

二、Publish模块

该模块提供了一些帮助功能，可以以一次性方式直接发布消息。换句话说，它们对于您想要发布给代理的单个/多个消息然后断开与其他任何必需的连接的情况非常有用。

（一）方法

1.Single

将一条消息发布给代理，然后彻底断开连接。

single(topic, payload=None, qos=0, retain=False, hostname="localhost",
    port=1883, client_id="", keepalive=60, will=None, auth=None, tls=None,
    protocol=mqtt.MQTTv311, transport="tcp")

示例：

import paho.mqtt.publish as publish

publish.single("paho/test/single", "payload", hostname="iot.eclipse.org")

2.Multiple

将多条消息发布给代理，然后干净地断开连接。

multiple(msgs, hostname="localhost", port=1883, client_id="", keepalive=60,
    will=None, auth=None, tls=None, protocol=mqtt.MQTTv311, transport="tcp")

有关hostname，port，client_id，keepalive，will，auth，tls，protocol，transport的描述，请参阅single（）。
示例：

import paho.mqtt.publish as publish

msgs = [{'topic':"paho/test/multiple", 'payload':"multiple 1"},
    ("paho/test/multiple", "multiple 2", 0, False)]
publish.multiple(msgs, hostname="iot.eclipse.org")

三、Subscribe模块

该模块提供了一些帮助功能，以允许直接订阅和处理消息。

（1）方法

1.Simple

订阅一组主题并返回收到的消息。 这是一个阻塞函数。

simple(topics, qos=0, msg_count=1, retained=False, hostname="localhost",
    port=1883, client_id="", keepalive=60, will=None, auth=None, tls=None,
    protocol=mqtt.MQTTv311)

2.Callback

订阅一组主题并使用用户提供的回叫处理收到的消息。

callback(callback, topics, qos=0, userdata=None, hostname="localhost",
    port=1883, client_id="", keepalive=60, will=None, auth=None, tls=None,
    protocol=mqtt.MQTTv311)

有关hostname，port，client_id，keepalive，will，auth，tls，protocol的描述，请参阅simple（）。
示例：

import paho.mqtt.subscribe as subscribe

def on_message_print(client, userdata, message):
    print("%s %s" % (message.topic, message.payload))

subscribe.callback(on_message_print, "paho/test/callback", hostname="iot.eclipse.org"

参考资料：https://pypi.python.org/pypi/paho-mqtt