EMQ X 规则引擎系列（六）存储消息到 DynamoDB 数据库

Amazon DynamoDB 介绍

Amazon DynamoDB 是一个完全托管的 NoSQL 数据库服务，支持键值和文档数据结构。

Amazon DynamoDB 由亚马逊作为 AWS 云产品组合的一部分提供，可以提供快速的、可预期的性能，并且可以实现无缝扩展。

Amazon DynamoDB 服务地址：

https://aws.amazon.com/dynamodb/

场景介绍

该场景需要将 EMQ X 指定主题下且满足条件的消息存储到 DynamoDB 数据库。为了便于后续分析检索，消息内容需要进行拆分存储。

该场景下设备端上报信息如下：

上报主题：cmd/state/:id，主题中 id 代表车辆客户端识别码

消息体：

{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22", // 客户端识别码
  "speed": 32.12, // 车辆速度
  "direction": 198.33212, // 行驶方向
  "tachometer": 3211, // 发动机转速，数值大于 8000 时才需存储
  "dynamical": 8.93, // 瞬时油耗
  "location": { // GPS 经纬度数据
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202 // 上报时间
}

当上报数据发动机转速数值大于 8000 时，存储当前信息以便后续分析用户车辆使用情况。

准备工作

定义 DynamoDB 数据表

根据场景需求，定义数据表 use_statistics 结构如下：

use_statistics.json

{
    "TableName": "use_statistics",
    "KeySchema": [
        { "AttributeName": "client_id", "KeyType": "HASH" },
        { "AttributeName": "id", "KeyType": "RANGE" }
    ],
    "AttributeDefinitions": [
        { "AttributeName": "client_id", "AttributeType": "S" },
        { "AttributeName": "id", "AttributeType": "S" }
    ],
    "ProvisionedThroughput": {
        "ReadCapacityUnits": 5,
        "WriteCapacityUnits": 5
    }
}

创建 DynamoDB 数据表

通过 aws cli 命令创建数据表 use_statistics：

$ aws dynamodb create-table --cli-input-json file://use_statistics.json --endpoint-url http://localhost:8000
{
    "TableDescription": {
        "AttributeDefinitions": [
            {
                "AttributeName": "client_id",
                "AttributeType": "S"
            },
            {
                "AttributeName": "id",
                "AttributeType": "S"
            }
        ],
        "TableName": "use_statistics",
        "KeySchema": [
            {
                "AttributeName": "client_id",
                "KeyType": "HASH"
            },
            {
                "AttributeName": "id",
                "KeyType": "RANGE"
            }
        ],
        "TableStatus": "ACTIVE",
        "CreationDateTime": 1563765603.777,
        "ProvisionedThroughput": {
            "LastIncreaseDateTime": 0.0,
            "LastDecreaseDateTime": 0.0,
            "NumberOfDecreasesToday": 0,
            "ReadCapacityUnits": 5,
            "WriteCapacityUnits": 5
        },
        "TableSizeBytes": 0,
        "ItemCount": 0,
        "TableArn": "arn:aws:dynamodb:ddblocal:000000000000:table/use_statistics",
        "BillingModeSummary": {
            "BillingMode": "PROVISIONED",
            "LastUpdateToPayPerRequestDateTime": 0.0
        }
    }
}

创建成功后通过 aws cli 命令确认数据表是否存在：

$ aws dynamodb list-tables --region us-west-2 --endpoint-url http://127.0.0.1:8000
{
    "TableNames": [
        "use_statistics"
    ]
}

配置说明

创建资源

打开 EMQ X Dashboard，进入左侧菜单的资源页面，点击新建按钮，键入 DynamoDB 服务器信息进行资源创建。

EMQ X 集群中节点所在网络环境可能互不相同，资源创建成功后点击列表中 状态按钮，查看各个节点资源连接状况，如果节点上资源不可用，请检查配置是否正确、网络连通性，并点击重连按钮手动重连。

创建规则

进入左侧菜单的规则页面，点击新建按钮，进行规则创建。这里选择触发事件 消息发布，在消息发布时触发该规则进行数据处理。

选定触发事件后，我们可在界面上看到可选字段及示例 SQL：

筛选所需字段

规则引擎使用 SQL 语句处理规则条件，该业务中我们需要将 payload 中所有字段单独选择出来，使用 payload.fieldName 格式进行选择，还需要消息上下文的 topic、qos、id 信息，当前 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/#'

确立筛选条件

使用 SQL 语句 WHERE 字句进行条件筛选，该业务中我们需要定义两个条件：

仅处理 cmd/state/:id 主题，使用主题通配符 =~ 对 topic 进行筛选：topic =~ 'cmd/state/+'
仅处理 tachometer > 8000 的消息，使用比较符对 tachometer 进行筛选：payload.tachometer > 8000

组合上一步骤得到 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 测试功能进行输出测试

借助 SQL 测试功能，我们可以实时查看当前 SQL 处理后的数据输出，该功能需要我们指定 payload 等模拟原始数据。

payload 数据如下，注意更改 tachometer 数值大小，以满足 SQL 条件：

{
  "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
}

点击 SQL 测试 切换按钮，更改 topic 与 payload 为场景中的信息，点击测试按钮查看数据输出：

测试输出数据为：

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

测试输出与预期相符，我们可以进行后续步骤。

添加响应动作，存储消息到 DynamoDB

SQL 条件输入输出无误后，我们继续添加相应动作，配置写入 SQL 语句，将筛选结果存储到 DynamoDB。

点击响应动作中的添加按钮，选择 保存数据到 DynamoDB 动作，选取刚刚选定的资源，填充

DynamoDB 表名，Hash Key 以及 Range Key。

测试

预期结果

我们成功创建了一条规则，包含一个处理动作，动作期望效果如下：

设备向 cmd/state/:id 主题上报消息时，当消息中的 tachometer 数值超过 8000 时将命中 SQL，规则列表中 已命中 数字增加 1；
DynamoDB 的 use_statistics 表中将增加一条数据，数值与当前消息一致。

使用 Dashboard 中的 Websocket 工具测试

切换到工具 --> Websocket 页面，使用任意信息客户端连接到 EMQ X，连接成功后在消息卡片发送如下信息：

主题：cmd/state/NXP-058659730253-963945118132721-22
消息体：

{
  "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
}

点击发送按钮，发送成功后查看得到当前规则已命中统计值为 1。

aws cli 命令行中查看数据表记录得到数据如下：

至此，我们通过规则引擎实现了使用规则引擎存储消息到 DynamoDB 的业务开发。