EMQ X 規則引擎系列(十二)存儲消息到 Redis

Redis 介紹

Redis 是完全開源免費遵守 BSD 協議的高性能 key-value 數據庫。

相比其他 key-value 緩存產品 Redis 有以下特點:

  • Redis 性能極高,單機支持十萬級別的讀寫速度。
  • Redis 支持數據的持久化,可以將內存中的數據保存在磁盤中,重啓的時候可以再次加載進行使用。
  • Redis 不僅僅支持簡單的 key-value 類型的數據,同時還提供 list,set,zset,hash 等數據結構的存儲。
  • Redis 支持數據的備份,即 master-slave 模式的數據備份。

讀者可以參考 Redis 官方的 Quick Start (https://redis.io/topics/quickstart) 來安裝 Redis(寫本文的時候,Redis 版本爲5.0),通過 redis-server 命令來啓動 Redis 服務器。

場景介紹

該場景需要將 EMQ X 指定主題下且滿足條件的消息存儲到 Reids。爲了便於後續分析檢索,消息內容需要進行拆分存儲。

該場景下設備端上報信息如下:

  • 上報主題:cmd/state/:id,主題中 id 代表車輛客戶端識別碼

  • 消息體:

    {
      "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22", // 客戶端識別碼
      "speed": 32.12, // 車輛速度
      "direction": 198.33212, // 行駛方向
      "tachometer": 3211, // 發動機轉速,數值大於 8000 時才需存儲
      "dynamical": 8.93, // 瞬時油耗
      "location": { // GPS 經緯度數據
        "lng": 116.296011,
        "lat": 40.005091
      },
      "ts": 1563268202 // 上報時間
    }
    

當上報數據發動機轉速數值大於 8000 時,存儲當前信息以便後續分析用戶車輛使用情況。

配置說明

創建資源

打開 EMQ X Dashboard,進入左側菜單的 資源 頁面,點擊 新建 按鈕,鍵入 Redis 服務器信息進行資源創建。

在這裏插入圖片描述

EMQ X 集羣中節點所在網絡環境可能互不相同,資源創建成功後點擊列表中 狀態按鈕,查看各個節點資源連接狀況,如果節點上資源不可用,請檢查配置是否正確、網絡連通性,並點擊 重連 按鈕手動重連。

在這裏插入圖片描述

創建規則

進入左側菜單的 規則 頁面,點擊 新建 按鈕,進行規則創建。這裏選擇觸發事件 消息發佈,在消息發佈時觸發該規則進行數據處理。

選定觸發事件後,我們可在界面上看到可選字段及示例 SQL:

在這裏插入圖片描述

篩選所需字段

規則引擎使用 SQL 語句處理規則條件,該業務中我們需要將 payload 中所有字段單獨選擇出來,使用 payload.fieldName 格式進行選擇,還需要消息上下文的 topicqosid 信息,當前 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts, id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 't/#'

確立篩選條件

使用 SQL 語句 WHERE 字句進行條件篩選,該業務中我們需要定義兩個條件:

  • 僅處理 cmd/state/:id 主題,使用主題通配符 =~topic 進行篩選:topic =~ 'cmd/state/+'
  • 僅處理 tachometer > 8000 的消息,使用比較符對 tachometer 進行篩選:payload.tachometer > 8000

組合上一步驟得到 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts,
  id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 'cmd/state/+'
  AND payload.tachometer > 8000

使用 SQL 測試功能進行輸出測試

藉助 SQL 測試功能,我們可以實時查看當前 SQL 處理後的數據輸出,該功能需要我們指定 payload 等模擬原始數據。

payload 數據如下,注意更改 tachometer 數值大小,以滿足 SQL 條件:

{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

點擊 SQL 測試 切換按鈕,更改 topicpayload 爲場景中的信息,點擊 測試 按鈕查看數據輸出:

在這裏插入圖片描述

測試輸出數據爲:

{
  "client_id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "id": "589A429E9572FB44B0000057C0001",
  "speed": 32.12,
  "tachometer": 9001,
  "ts": 1563268202
}

測試輸出與預期相符,我們可以進行後續步驟。

添加響應動作,存儲消息到 Redis

SQL 條件輸入輸出無誤後,我們繼續添加相應動作,配置寫入 SQL 語句,將篩選結果存儲到 Redis。

點擊響應動作中的 添加 按鈕,選擇 保存數據到 Redis 動作,選取剛剛選定的資源,我們使用 ${fieldName} 語法填充 SQL 語句,將數據插入到數據庫,最後點擊 新建 按鈕完成規則創建。

動作的 SQL 配置如下:

HMSET test client_id "${client_id}" speed "${speed}" tachometer "${tachometer}" ts "${ts}" msg_id "${msg_id}"

使用 Redis 的哈希表結構,以 message id 爲表明創建哈希表

在這裏插入圖片描述

測試

預期結果

我們成功創建了一條規則,包含一個處理動作,動作期望效果如下:

  1. 設備向 cmd/state/:id 主題上報消息時,當消息中的 tachometer 數值超過 8000 時將命中 SQL,規則列表中 已命中 數字增加 1;
  2. Redis 將增加一個以當前 message id 命名的哈希表,數值與當前消息一致。

使用 Dashboard 中的 Websocket 工具測試

切換到 工具 --> Websocket 頁面,使用任意信息客戶端連接到 EMQ X,連接成功後在 消息 卡片發送如下信息:

  • 主題:cmd/state/NXP-058659730253-963945118132721-22

  • 消息體:

    {
      "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
      "speed": 32.12,
      "direction": 198.33212,
      "tachometer": 8081,
      "dynamical": 8.93,
      "location": {
        "lng": 116.296011,
        "lat": 40.005091
      },
      "ts": 1563268202
    }
    

在這裏插入圖片描述

點擊 發送 按鈕,查看得到當前規則已命中統計值爲 1。

Redis 命令行中查看哈希表記錄得到數據如下:

在這裏插入圖片描述

至此,我們通過規則引擎實現了使用規則引擎存儲消息到 Reids的業務開發。

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