3. 遗嘱消息与保留消息

任务目标

在MQTT中，保留消息（Retained Message）让新订阅的客户端能立即获取主题上的最新状态；遗嘱消息（Last Will and Testament, LWT）则在客户端异常断开时由Broker代为发布，通知其他客户端。本案例使用EMQX Broker和Eclipse Paho Python客户端，模拟一个设备异常掉线，验证其他客户端能收到遗嘱通知，并能通过保留消息获取设备的最新在线状态。

环境准备

• 安装EMQX（本机默认端口1883），启动服务
• 安装Paho MQTT客户端：pip install paho-mqtt

完整代码

import paho.mqtt.client as mqtt
import time
import threading

BROKER = "127.0.0.1"
PORT = 1883
STATUS_TOPIC = "device/status"
LWT_TOPIC = "device/lwt"

# ---------- 订阅端（观察者） ----------
def on_message(client, userdata, msg):
    print(f"[订阅端] 收到主题 '{msg.topic}' 的消息: {msg.payload.decode()}")

sub_client = mqtt.Client("subscriber")
sub_client.on_message = on_message
sub_client.connect(BROKER, PORT)
sub_client.subscribe([(STATUS_TOPIC, 0), (LWT_TOPIC, 0)])
sub_client.loop_start()

# ---------- 设备端（模拟异常断开） ----------
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("[设备端] 连接成功，发布保留消息并设置遗嘱")
    # 发布保留消息：设备在线状态
    client.publish(STATUS_TOPIC, "online", qos=1, retain=True)

device_client = mqtt.Client("device_001")
device_client.will_set(LWT_TOPIC, "device_001 offline", qos=1, retain=False)
device_client.on_connect = on_connect
device_client.connect(BROKER, PORT)
device_client.loop_start()

# 等待设备完成连接和保留消息发布
time.sleep(1)

# 模拟异常断开：直接停止loop并关闭socket，不发送DISCONNECT包
print("[设备端] 模拟异常断电，强制断开连接...")
device_client.loop_stop()
device_client.socket().close()

# 等待Broker检测到连接断开并发布遗嘱
time.sleep(3)

# 验证：新客户端订阅，应能立即收到保留消息
print("\n[验证] 新客户端订阅状态主题，观察是否收到保留消息...")
verify_client = mqtt.Client("verify_subscriber")
verify_client.on_message = on_message
verify_client.connect(BROKER, PORT)
verify_client.subscribe(STATUS_TOPIC, 0)
verify_client.loop_start()
time.sleep(1)

# 清理
verify_client.loop_stop()
sub_client.loop_stop()
print("\n[完成] 测试结束")

运行与验证

1. 确保EMQX Broker已启动：emqx start（或使用Docker：docker run -d --name emqx -p 1883:1883 emqx/emqx:latest）
2. 运行上述Python脚本：python mqtt_lwt_retain.py
3. 观察控制台输出，预期结果：

[设备端] 连接成功，发布保留消息并设置遗嘱
[订阅端] 收到主题 'device/status' 的消息: online
[设备端] 模拟异常断电，强制断开连接...
[订阅端] 收到主题 'device/lwt' 的消息: device_001 offline
[验证] 新客户端订阅状态主题，观察是否收到保留消息...
[订阅端] 收到主题 'device/status' 的消息: online

通过条件：

• 订阅端在设备断开后收到device/lwt上的遗嘱消息，内容为device_001 offline
• 新订阅的验证客户端在订阅device/status后立即收到保留消息online，无需等待设备重新发布
• 若设备正常断开（调用disconnect()），Broker不会发布遗嘱——可自行对比测试