網關與云平臺之間的通信方式一般都是客戶指定的，就那么幾種（阿里云、華為云、騰訊云、亞馬遜AWS平臺）。一般都要求網關與云平臺之間處于長連接的狀態，這樣云端的各種指令就可以隨時發送到網關。

與云平臺之間的 MQTT 連接

目前的幾大物聯網云平臺，都提供了不同的接入方式。對于網關來說，應用最多的就是 MQTT 接入。

我們知道，MQTT 只是一個協議而已，不同的編程語言中都有實現，在 C 語言中也有好幾個實現。

在網關內部，運行著一個后臺 deamon： MQTT Broker，其實就是 mosquitto 這個可執行程序，它充當著消息總線的功能。這里請大家注意：因為這個消息總線是運行在嵌入式系統的內部，接入總線的客戶端就是需要相互通信的那些進程。這些進程的數量是有限的，即使是一個比較復雜的系統，最多十幾個進程也就差不多了。因此，mosquitto 這個實現是完全可以支撐系統負載的。

那么，如果在云端部署一個 MQTT Broker，理論上是可以直接使用 mosquitto 這個實現來作為消息總線的，但是你要評估接入的客戶端（也就是網關）在一個什么樣的數量級，考慮到并發的問題，一定要做壓力測試。

對于后臺開發，我的經驗不多，不敢（也不能）多言，誤導大家就罪過了。不過，對于一般的學習和測試來說，在云端直接部署 mosquitto 作為消息總線，是沒有問題的。

Proc＿Bridge 進程：外部和內部消息總線之間的橋接器

下面這張圖，說明了 Proc＿Bridge 進程在這個模型中的作用：

從云平臺消息總線接收到的消息，需要轉發到內部的消息總線；從內部消息總線接收到的消息，需要轉發到云平臺的消息總線；

如果用 mosquitto 來實現，應該如何來實現呢？

1． mosquitto 的 API 接口

mosquitto 這個實現是基于回調函數的機制來運行的，例如：

／／ 連接成功時的回調函數void my＿connect＿callback（struct mosquitto ＊mosq， void ＊obj， int rc）｛    ／／ ．．．｝
／／ 連接失敗時的回調函數void my＿disconnect＿callback（struct mosquitto ＊mosq， void ＊obj， int result）｛    ／／ ．．．｝
／／ 接收到消息時的回調函數void my＿message＿callback（struct mosquitto ＊mosq， void ＊obj， const struct mosquitto＿message ＊message）｛  ／／ ．．｝
int main（）｛    ／／ 其他代碼    ／／ ．．．        ／／ 創建一個 mosquitto 對象    struct mosquitto g＿mosq ＝ mosquitto＿new（＂client＿name＂， true， NULL）；        ／／ 注冊回調函數    mosquitto＿connect＿callback＿set（g＿mosq， my＿connect＿callback）；    mosquitto＿disconnect＿callback＿set（g＿mosq， my＿disconnect＿callback）；    mosquitto＿message＿callback＿set（g＿mosq， my＿message＿callback）；    ／／ 這里還有其他的回調函數設置      ／／ 開始連接到消息總線    mosquitto＿connect（g＿mosq， ＂127．0．0．1＂， 1883， 60）；      while（1）    ｛      int rc ＝ mosquitto＿loop（g＿mosq， －1， 1）；      if （rc） ｛        printf（＂mqtt＿portal： mosquitto＿loop rc ＝ ％d ＂， rc）；        sleep（1）；        mosquitto＿reconnect（g＿mosq）；      ｝    ｝    mosquitto＿destroy（g＿mosq）；    mosquitto＿lib＿cleanup（）；    return 0；｝

以上代碼就是一個 mosquitto 客戶端的最簡代碼了，使用回調函數的機制，讓程序的開發非常簡單。

mosquitto 把底層的細節問題都幫助我們處理了，只要我們注冊的函數被調用了，就說明發生了我們感興趣的事件。

這樣的回調機制在各種開源軟件中使用的比較多，比如：glib 里的定時器、libevent通訊處理、libmodbus 里的數據處理、linux 內核中的驅動開發和定時器，都是這個套路，一通百通！

在網關中的每個進程，只需要添加上面這部分代碼，就可以掛載到消息總線上，從而可以與其它進程進行收發數據了。

2． 利用 UserData 指針，實現多個 MQTT 連接

上面的實例僅僅是連接到一個消息總線上，對于一個普通的進程來說，達到了通信的目的。

但是對于 Proc＿Bridge 進程來說，還沒有達到目的，因為這個進程處于橋接的位置，需要同時連接到遠程和本地這兩個消息總線上。那么應該如何實現呢？

看一下 mosquitto＿new 這個函數的簽名：

＊ obj － A user pointer that will be passed as an argument to any ＊      callbacks that are specified．最后一個參數的作用是：可以設置一個用戶自己的數據（作為指針傳入），那么mosquitto 在回調我們的注冊的任何一個函數時，都會把這個指針傳入。
因此，我們可以利用這個參數來區分這個連接是遠程連接？還是本地連接。libmosq＿EXPORT struct mosquitto ＊mosquitto＿new（const char ＊id， bool clean＿session， void ＊obj）；

所以，我們可以定義一個結構體變量，把一個 MQTT 連接的所有信息都記錄在這里，然后注冊給 mosquitto。當 mosquitto 回調函數時，把這個結構體變量的指針回傳給我們，這樣就拿到了這個連接的所有數據，在某種程度上來說，這也是一種面向對象的思想。

／／ 從來表示一個 MQTT 連接的結構體typedef struct｛  char ＊id；  char ＊name；  char ＊pw；  char ＊host；  int port；  pthread＿t tHandle；  struct mosquitto ＊mosq；  int mqtt＿num；｝MQData；

完整的代碼已經放到網盤里了，為了讓你先從原理上看明白，我把關鍵幾個地方的代碼貼在這里：

／／ 分配結構體變量MQData userData ＝ （MQData ＊）malloc（sizeof（MQData））；
／／ 設置屬于這里連接的參數： id， name 等等
／／ 創建 mosquitto 對象時，傳入 userData。struct mosquitto ＊mosq ＝ mosquitto＿new（userData－＞id， true， userData）；
／／ 在回調函數中，把 obj 指針前轉成 MQData 指針static void messageCB（struct mosquitto ＊mosq， void ＊obj， const struct mosquitto＿message ＊message）｛  MQData ＊userData ＝ （MQData ＊）obj；    ／／ 此時就可以根據 userData 指針中的內容分辨出這是哪一個鏈接了｝

另外一個問題：不知道你是否注意到示例中的 mosquitto＿loop（） 這個函數？這個函數需要放在 while 死循環中不停的調用，才能出發 mosuiqtto 內部的事件。（其實在 mosuiqtto 中，還提供了另一個簡化的函數 mosquitto＿loop＿forever）。

也就是說：在每個連接中，需要持續的觸發 mosquitto 底層的事件，才能讓消息系統順利的收發。因此，在示例代碼中，使用兩個線程分別連接到云平臺的總線和內部的總線。