vuejs、eggjs、mqtt全栈式开发简单设备管理系统
业余时间用eggjs、vuejs开发了一个设备管理系统，通过mqtt协议上传设备数据至web端实时展现，包含设备参数分析、发送设备报警等模块。收获还是挺多的，特别是vue的学习，这里简单记录一下：
源码地址：https://github.com/caiya/vuejs-admin，写文不易，有帮助的话麻烦给个star，感谢！
技术栈
前端：vue、vuex、vue-router、element-ui、axios、mqttjs
后端：eggjs、mysql、sequlize、restful、oauth2.0、mqtt、jwt
- 用户模块（用户管理，用户增删改查）
- 设备模块（设备管理、设备参数监控、设备参数记录、设备类别管理、参数管理等）
- 授权模块（引入OAuth2.0授权服务，方便将接口以OAuth提供第三方）
- 消息模块（用户申请帮助消息、设备参数告警消息等）
效果图（对一个后端css永远是内伤）
登录页：
主页：
设备页：
设备参数监控页：
前台
项目结构
前端使用vue-cli脚手架构建，基本目录结构如下：
main.js入口
vue项目的入口文件，这里主要是引入iconfont、element-ui、echarts、moment、vuex等模块。
// The Vue build version to load with the `import` command
// (runtime-only or standalone) has been set in webpack.base.conf with an alias.
import Vue from 'vue'
import App from './App'
import router from './router'
import { axios } from './http/base'
import ElementUI from 'element-ui'
import 'element-ui/lib/theme-chalk/index.css'
import './assets/fonts/iconfont.css'
import ECharts from 'vue-echarts/components/ECharts'
// import ECharts modules manually to reduce bundle size
import 'echarts/lib/chart/line'
import 'echarts/lib/component/tooltip'
// register component to use
Vue.component('chart', ECharts)
import store from './store'
import moment from 'moment'
Vue.prototype.$moment = moment
Vue.use(ElementUI)
// 引入mqtt
import './mq'
Vue.config.productionTip = false
// 挂载到prototype上面，确保组件中可以直接使用this.axios
// Vue.prototype.axios = axios
/* eslint-disable no-new */
new Vue({
el: '#app',
router,
store,
components: { App },
template: '<App/>'
})
注意：
1、引入比较大的模块比如echarts时，尽量手动按需进行模块导入，节省打包文件大小
2、一般通过将模块比如moment挂载到Vue的prototype上面，这样就可以在任意vue组件中使用*this.$moment*进行moment操作了
3、iconfont是阿里的图标样式，下载下来后放入assets中再引入即可
vuex引入
vuex引入的时候采用了模块话引入，入口文件代码为：
import Vue from 'vue'
import Vuex from 'vuex'
import user from './modules/user'
import devArgsMsg from './modules/devArgsMsg'
Vue.use(Vuex)
export default new Vuex.Store({
modules: {
user,
devArgsMsg
}
})
其中user、devArgsMsg为两个独立模块，这样分模块引入可以避免项目过大结构不清晰的问题。其中user.js模块代码：
import * as TYPES from '../mutation.types'
const state = {
userInfo: JSON.parse(localStorage.getItem('userInfo') || '{}'),
token: localStorage.getItem('token') || ''
}
const actions = {
}
const mutations = {
[TYPES.LOGIN]: (state, loginData) => {
state.userInfo = loginData.user
state.token = loginData.token
localStorage.setItem('userInfo', JSON.stringify(loginData.user))
localStorage.setItem('token', loginData.token)
},
[TYPES.LOGOUT]: state => {
state.userInfo = {}
state.token = ''
localStorage.removeItem('userInfo')
localStorage.removeItem('token')
}
}
const getters = {
}
export default {
state,
actions,
mutations,
getters
}
关于mutations.type.js：
// 各种mutation类型
// 用户模块
export const LOGOUT = 'LOGOUT'
export const LOGIN = 'LOGIN'
// 设备模块
export const SETDEVARGSMSG = 'setDevArgsMsg'
注意：
1、mutations的名称定义时遵循官方，一般定义为常量
2、state的数据只有通过mutation才能操作，不能直接在组件中设置state，否则无效
3、mutation中的操作都是同步操作，异步操作或网络请求或同时多个mutation操作可以放入action中进行
4、用户信息、登录token一般放入h5的localStorage，这样刷新页面保证关键数据不丢失
5、vuex中的getters相当于state的计算属性，监听state数据变动时可以使用getters
vue-router路由模块
路由模块基本使用：
import Vue from 'vue'
import Router from 'vue-router'
import store from '../store'
Vue.use(Router)
const router = new Router({
mode: 'history',
routes: [
{
path: '/',
name: 'Login',
component: resolve => require(['@/views/auth/Login'], resolve)
},
{
path: '', // 默认地址为登录页
name: '',
component: resolve => require(['@/views/auth/Login'], resolve)
},
{
path: '/main',
name: '',
component: resolve => require(['@/views/Main'], resolve),
meta: {
requireAuth: true, // 添加该字段，表示进入这个路由是需要登录的
nav: '欢迎页'
},
children: [{
path: 'user',
component: resolve => require(['@/views/user/List'], resolve),
name: 'UserList',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '用户管理',
activeItem: '1-1'
},
}, {
path: 'user/setting/:userId?',
name: 'UserSetting',
component: resolve => require(['@/views/user/Setting'], resolve),
meta: {
requireAuth: true,
nav: '资料设置',
activeItem: '1-2'
},
}, {
path: 'device',
component: resolve => require(['@/views/device/List'], resolve),
name: 'Device',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '设备列表',
activeItem: '3-1'
},
},{
path: 'device/edit/:devId?',
component: resolve => require(['@/views/device/Edit'], resolve),
name: 'DeviceEdit',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '设备编辑',
activeItem: '3-1'
},
},{
path: 'device/type',
component: resolve => require(['@/views/devType/List'], resolve),
name: 'DevTypeList',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '设备类别',
activeItem: '3-2'
},
}, {
path: 'device/arg',
component: resolve => require(['@/views/devArg/List'], resolve),
name: 'DevArgList',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '设备参数',
activeItem: '3-3'
},
},{
path: 'device/monitor',
component: resolve => require(['@/views/device/Monitor'], resolve),
name: 'DevMonitor',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '设备监控',
activeItem: '3-4'
},
}, {
path: '', // 后台首页默认页
component: resolve => require(['@/views/common/Welcome'], resolve),
name: 'Welcome',
meta: {
requireAuth: true,
nav: '欢迎页'
},
}]
}
]
})
其中，每个路由的meta元数据中加入requireAuth字段，以便识别该路由是否需要授权，再在router.beforeEach的钩子函数中作相应判断：
router.beforeEach((to, from, next) => {
if (to.path === '/' && store.state.user.token) {
return next('/main')
}
if (to.meta.requireAuth) { // 如果需要拦截
if (store.state.user.token) {
next()
} else {
next({
path: '/',
query: {
redirect: to.fullPath
}
})
}
} else {
next()
}
})
export default router
其中store.state.user.token为用户登录成功后写入vuex中的token数据，这里用来判断是否已登录，已登录过的再次访问首页（登录页）则直接跳转至后台主页，否则重定向至登录页。
axios发送http请求
axios是vue官方推荐的xmlhttprequest类库，使用起来比较方便：
/*
* @Author: cnblogs.com/vipzhou
* @Date: 2018-02-22 21:29:32
* @Last Modified by: mikey.zhaopeng
* @Last Modified time: 2018-02-22 21:48:40
*/
import axios from 'axios'
import router from '../router'
import store from '../store'
// axios 配置
axios.defaults.timeout = 10000
axios.defaults.baseURL = '/api/v1'
// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(config => {
if (store.state.user.token) { // TODO 判断token是否存在
config.headers.Authorization = `Bearer ${store.state.user.token}`
}
return config
}, err => {
return Promise.reject(err)
})
axios.interceptors.response.use(response => {
return response
}, err => {
if (err.response) {
switch (err.response.status) {
case 401:
store.commit('LOGOUT')
router.replace({ path: '/', query: { redirect: router.currentRoute.fullPath } })
break
case 403:
store.commit('LOGOUT')
router.replace({ path: '/', query: { redirect: router.currentRoute.fullPath } })
break
}
}
return Promise.reject(new Error(err.response.data.error || err.message))
})
/**
* @param {string} url
* @param {object} params={}
*/
const fetch = (url, params = {}) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
axios.get(url, {
params
}).then(res => {
resolve(res.data)
}).catch(err => {
reject(err)
})
})
}
/**
* @param {string} url
* @param {object} data={}
*/
const post = (url, data = {}) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
axios.post(url, data).then(res => {
resolve(res.data)
}).catch(err => {
reject(err)
})
})
}
/**
* @param {string} url
* @param {object} data={}
*/
const put = (url, data = {}) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
axios.put(url, data).then(res => {
resolve(res.data)
}).catch(err => {
reject(err)
})
})
}
/**
* @param {string} url
* @param {object} params={}
*/
const del = (url) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
axios.delete(url, {}).then(res => {
resolve(res.data)
}).catch(err => {
reject(err)
})
})
}
export { axios, fetch, post, put, del }
封装完基本http请求之后，其余模块在改基础上封装即可，比如用户user.js的http：
/*
* @Author: cnblogs.com/vipzhou
* @Date: 2018-02-22 21:30:19
* @Last Modified by: vipzhou
* @Last Modified time: 2018-02-24 00:12:00
*/
import * as http from './base'
/**
* 登陆
* @param {object} data
*/
const login = (data) => {
return http.post('/users/login', data)
}
/**
* 获取用户列表
* @param {object} params
*/
const getUserList = params => {
return http.fetch('/users', params)
}
/**
* 删除用户
* @param {object} params
*/
const deleteUserById = id => {
return http.del(`/users/${id}`)
}
/**
* 获取用户详情
* @param {id} id
*/
const getUserDetail = id => {
return http.fetch(`/users/${id}`, {})
}
/**
* 保存用户信息
* @param {object} user
*/
const updateUserInfo = user => {
if (!user.id) {
return Promise.reject(new Error(`arg id can't be null`))
}
return http.put(`/users/${user.id}`, user)
}
/**
* 添加用户
* @param {user对象} user
*/
const addUser = user => {
return http.post('/users', Object.assign({
password: '123456'
}, user))
}
/**
* 退出登陆
* @param {email} email
*/
const logout = email => {
return http.post('/users/logout', {
email
})
}
export { login, getUserList, deleteUserById, getUserDetail, updateUserInfo, addUser, logout }
注意：
1、通过baseURL配置项可以配置接口的基础path
2、通过request的interceptors，可以实现任意请求前先判断本地有无token，有的话写入header或query等地方，从而实现token发送
3、通过response的interceptors可以对响应数据做进一步处理，比如401或403跳转至登录页、报错时直接reject返回err信息等
4、基本的rest请求方式代码封装基本一致，只是method不同而已
关于mqtt模块
mqtt是一种传输协议，转为IOT物联网模块而生，特点是长连接、轻量级等，nodejs使用mqtt模块作为客户端，每个mqtt都有一个server端（mqtt broker），这里使用公共broker：ws://mq.tongxinmao.com:18832/web。
mqtt采用简单的发布订阅模式，消息发布者（一般是设备端）发布设备相关消息至某个topic（topic支持表达式写法），消费者（一般是各个应用程序）接收消息并持久化处理等。
import mqtt from "mqtt"
import Vue from "vue"
import store from '../store'
import { Notification } from 'element-ui'
let client = null
// 开启订阅（登录成功后调用）
export const startSub = () => {
client = mqtt.connect("ws://mq.tongxinmao.com:18832/web")
client.on("connect", () => {
client.subscribe("msgNotice") // 订阅消息类通知主题
client.subscribe("/devices/#") // 订阅所有设备相关主题
console.log("链接mqtt成功，并已订阅相关主题")
}).on('error', err => {
console.log("链接mqtt报错", err)
client.end()
client.reconnect()
}).on("message", (topic, message) => {
console.log('topic', topic);
// message is Buffer
if (topic + '' === 'msgNotice') { // 消息类通知主题
Notification({
title: '通知',
type: "success",
message: JSON.parse(message.toString()).msg
})
} else { // 设备相关主题，这里将各个模块消息写入各个模块的vuex state中，然后各个模块再getter取值
const devId = topic.substring(9);
const arg = {
devId,
msg: message.toString()
}
console.log('收到设备上传消息：', arg);
store.commit('setDevArgsMsg', arg);
}
})
Vue.prototype.$mqtt = client // 方便在vue组件中可以直接使用this.$mqtt -> client
}
// 关闭订阅（退出登录时调用）
export const closeSub = () => {
client && client.end()
}
注意：
1、前台应用作为一个mqtt客户端，后台也作为一个客户端，所有的实时设备消息前后端都能接收到，前端负责展现层、后端负责持久层
2、前后端只需监听/devices/#主题即可，所有的设备消息都发送到/devices/设备id，这样前后端获取topic名称即可判断当前消息来源于哪个设备
3、mqtt链接error时采用client.reconnect()进行重连操作
4、mqtt还负责用户登录、退出之类的消息推送，收到消息直接调用element-ui中的Notification提示即可
5、设备参数实时消息mqtt接收到后存入vuex的state中，各个组件再使用getters监听取值再实时图表展示
关于mqtt实时推送
设备端发送的实时参数消息发送至主题/devices/设备id，消息格式为：参数名1:参数实时值1|参数名2:参数实时值2|参数名3:参数实时值3...
浏览器端mqtt收到的实时消息通过store.commit('setDevArgsMsg', arg);放入vuex中，其中arg格式为：
{
devId, // 当前设备id
msg: message.toString() // 报警消息
}
vuex中的写法为：
const mutations = {
[TYPES.SETDEVARGSMSG]: (state, {msg = '', devId = ''}) => {
const time = moment().format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss')
const argValues = msg.split('|')
argValues.forEach(item => {
state.msgs.push({
name: time,
value: [time, item.split(':')[1], item.split(':')[0], devId],
})
})
}
}
const getters = {
doneMsg: state => {
return state.msgs
}
}
拿到实时消息遍历取出存入state中，这里声明doneMsg这个getters，方便在监控页面直接监听，监控页面写法：
前端遇到的问题
主页左侧菜单栏页面刷新时高亮丢失
解决办法是：在每个router的meta中定义activeItem字段，表示当前路由对应高亮的左侧菜单：
面包屑导航动态改变
解决办法是：监听$route路由对象，重新设置导航内容：
后端
后端接口使用restful风格，提供OAuth2授权，基于eggjs、mysql开发：
Eggjs中使用koa2中间件
其实只需要在config.default.js中设置中间件：
// add your config here
config.middleware = ['errorHandler', 'auth'];
然后再在app/middleware目录下建立一个同名文件，比如：err_handler.js，然后写入中间件内容即可。
使用koa2中间件，直接引入：
module.exports = require('koa-jwt')
使用自定义中间件，写法如下：
module.exports = () => {
return (ctx, next) => {
return next().catch (err => {
console.log('err: ', err)
// 所有的异常都在 app 上触发一个 error 事件，框架会记录一条错误日志
ctx.app.emit('error', err, ctx);
const status = err.status || 500;
// 生产环境时 500 错误的详细错误内容不返回给客户端，因为可能包含敏感信息
const error = status === 500 && ctx.app.config.env === 'prod'
? 'Internal Server Error'
: err.message;
// 从 error 对象上读出各个属性，设置到响应中
ctx.body = { error };
if (status === 422) {
ctx.body.error_description = err.errors;
}
ctx.status = status;
})
}
};
关于路由
项目路由不算复杂，rest风格路由定义也比较简单：
'use strict';
/**
* @param {Egg.Application} app - egg application
*/
module.exports = app => {
const { router, controller } = app;
// OAuth controller
app.get('/oauth2', controller.oauth.authorize);
app.all('/oauth2/token', app.oAuth2Server.token(), 'oauth.token'); // 获取token
app.all('/oauth2/authorize', app.oAuth2Server.authorize()); // 获取授权码
app.all('/oauth2/authenticate', app.oAuth2Server.authenticate(), 'oauth.authenticate'); // 验证请求
// rest接口
router.post('/api/v1/users/login', controller.v1.users.login);
router.post('/api/v1/users/logout', controller.v1.users.logout);
router.post('/api/v1/tools/upload', controller.v1.tools.upload);
router.resources('users', '/api/v1/users', controller.v1.users);
...其它接口省略
};
Jwt验证
前后端接口统一采用jwt验证，用户登录成功时调用jwt sign服务生成token返回：
const ctx = this.ctx
ctx.validate(users_rules.loginRule)
const {email, password} = ctx.request.body
const user = await ctx.model.User.getUserByArgs({email}, '')
if (!user) {
ctx.throw(404, 'email not found')
}
if (!(ctx.service.user.compareSync(password, user.hashedPassword))) {
ctx.throw(404, 'password wrong')
}
delete user.dataValues.hashedPassword
// 发送登录通知
msgNoticePub({msg: `用户${user.email}在${moment().format('YYYYMMDD hh:mm:ss')}登录系统，点击查看用户信息`, type: 'login'})
ctx.body = {
user,
token: await ctx.service.auth.sign(user) // 生成jwt token
}
这里的auth.sign的service写法如下：
const Service = require('egg').Service;
const jwt = require('jsonwebtoken')
class AuthService extends Service {
sign(user) {
let userToken = {
id: user.id
}
const token = jwt.sign(userToken, this.app.config.auth.secret, {expiresIn: '7d'})
return token
}
}
module.exports = AuthService;
Postal.js发布订阅
使用postal.js发布订阅，确保代码模块清晰，postal的发布订阅模式简单如下：
postal.publish({ // 動態讓客戶端訂閲
channel: "msg",
topic: "item.notice",
data: {...data} // 发送的消息 {msg: "xxx设备掉线了...."}
})
// 动态给前端推送消息
postal.subscribe({
channel: "msg",
topic: "item.notice",
callback: function (data, envelope) {
client.publish('msgNotice', JSON.stringify(data)) // 向前端发布消息
console.log('向前端推送消息成功：', JSON.stringify(data))
}
})
Model模型定义
eggjs下定义数据库数据模型比较简单，在app/model目录下新建任意文件，如下是定义一个role模型：
'use strict'
module.exports = app => {
const { STRING, INTEGER, DATE, TEXT } = app.Sequelize;
const Role = app.model.define('role', {
role: {type: STRING, allowNull: false, unique: true}, // 角色名英文
roleName: {type: STRING, allowNull: false, unique: true}, // 角色名称（中文）
pid: TEXT, // 权限id集合
permission: TEXT // 权限url集合
}, {
createdAt: 'createdAt',
updatedAt: 'updatedAt',
freezeTableName: true
});
return Role;
};
关于部署
eggjs还是比较nice的一个框架，部署时可以摆脱pm2，egg-cluster也比较稳定，适合直接线上部署，直接上线后：
npm start // 启动应用
npm stop // 停止应用
nginx部署前端也比较简单就不说明了，简单记录就这么多，有机会再分享。
作者：
西安-晁州出处：https://vipzhou.cn
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