MQTT是什么？

MQTT(消息隊列遙測傳輸)是ISO 標準(ISO/IEC PRF 20922)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議。它工作在TCP/IP協(xié)議族上，是為硬件性能低下的遠程設備以及網絡狀況糟糕的情況下而設計的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議，為此，它需要一個消息中間件。

MQTT有哪些特點？

MQTT協(xié)議是為大量計算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠的網絡的遠程傳感器和控制設備通訊而設計的協(xié)議，它具有以下主要的幾項特性：

（1）使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應用程序耦合。

（2）對負載內容屏蔽的消息傳輸。

（3）使用TCP/IP提供網絡連接。
主流的MQTT是基于TCP連接進行數(shù)據(jù)推送的，但是同樣有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。這兩種版本由于基于不同的連接方式，優(yōu)缺點自然也就各有不同了。

（4）有三種消息發(fā)布服務質量：
"至多一次"，消息發(fā)布完全依賴底層TCP/IP網絡。會發(fā)生消息丟失或重復。這一級別可用于如下情況，環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，丟失一次讀記錄無所謂，因為不久后還會有第二次發(fā)送。這一種方式主要普通APP的推送，倘若你的智能設備在消息推送時未聯(lián)網，推送過去沒收到，再次聯(lián)網也就收不到了。
"至少一次"，確保消息到達，但消息重復可能會發(fā)生。
"只有一次"，確保消息到達一次。在一些要求比較嚴格的計費系統(tǒng)中，可以使用此級別。在計費系統(tǒng)中，消息重復或丟失會導致不正確的結果。這種最高質量的消息發(fā)布服務還可以用于即時通訊類的APP的推送，確保用戶收到且只會收到一次。

（5）小型傳輸，開銷很小（固定長度的頭部是2字節(jié)），協(xié)議交換最小化，以降低網絡流量。
這就是為什么在介紹里說它非常適合"在物聯(lián)網領域，傳感器與服務器的通信，信息的收集"，要知道嵌入式設備的運算能力和帶寬都相對薄弱，使用這種協(xié)議來傳遞消息再適合不過了。

（6）使用Last Will和Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。
Last Will：即遺言機制，用于通知同一主題下的其他設備發(fā)送遺言的設備已經斷開了連接。
Testament：遺囑機制，功能類似于Last Will。

MQTT協(xié)議實現(xiàn)方式

實現(xiàn)MQTT協(xié)議需要客戶端和服務器端通訊完成，在通訊過程中，MQTT協(xié)議中有三種身份：發(fā)布者（Publish）、代理（Broker）（服務器）、訂閱者（Subscribe）。其中，消息的發(fā)布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，消息發(fā)布者可以同時是訂閱者。

MQTT傳輸?shù)南⒎譃?#xff1a;主題（Topic）和負載（payload）兩部分：

（1）Topic，可以理解為消息的類型，訂閱者訂閱（Subscribe）后，就會收到該主題的消息內容（payload）；

（2）payload，可以理解為消息的內容，是指訂閱者具體要使用的內容。

網絡傳輸與應用消息

MQTT會構建底層網絡傳輸：它將建立客戶端到服務器的連接，提供兩者之間的一個有序的、無損的、基于字節(jié)流的雙向傳輸。

當應用數(shù)據(jù)通過MQTT網絡發(fā)送時，MQTT會把與之相關的服務質量（QoS）和主題名（Topic）相關連。

MQTT客戶端

一個使用MQTT協(xié)議的應用程序或者設備，它總是建立到服務器的網絡連接?？蛻舳丝梢?#xff1a;

（1）發(fā)布其他客戶端可能會訂閱的信息；

（2）訂閱其它客戶端發(fā)布的消息；

（3）退訂或刪除應用程序的消息；

（4）斷開與服務器連接。

MQTT服務器

MQTT服務器以稱為"消息代理"（Broker），可以是一個應用程序或一臺設備。它是位于消息發(fā)布者和訂閱者之間，它可以：

（1）接受來自客戶的網絡連接；

（2）接受客戶發(fā)布的應用信息；

（3）處理來自客戶端的訂閱和退訂請求；

（4）向訂閱的客戶轉發(fā)應用程序消息。

MQTT協(xié)議中的訂閱、主題、會話

一、訂閱（Subscription）

訂閱包含主題篩選器（Topic Filter）和最大服務質量（QoS）。訂閱會與一個會話（Session）關聯(lián)。一個會話可以包含多個訂閱。每一個會話中的每個訂閱都有一個不同的主題篩選器。

二、會話（Session）

每個客戶端與服務器建立連接后就是一個會話，客戶端和服務器之間有狀態(tài)交互。會話存在于一個網絡之間，也可能在客戶端和服務器之間跨越多個連續(xù)的網絡連接。

三、主題名（Topic Name）

連接到一個應用程序消息的標簽，該標簽與服務器的訂閱相匹配。服務器會將消息發(fā)送給訂閱所匹配標簽的每個客戶端。

四、主題篩選器（Topic Filter）

一個對主題名通配符篩選器，在訂閱表達式中使用，表示訂閱所匹配到的多個主題。

五、負載（Payload）

消息訂閱者所具體接收的內容。

MQTT協(xié)議中的方法

MQTT協(xié)議中定義了一些方法（也被稱為動作），來于表示對確定資源所進行操作。這個資源可以代表預先存在的數(shù)據(jù)或動態(tài)生成數(shù)據(jù)，這取決于服務器的實現(xiàn)。通常來說，資源指服務器上的文件或輸出。主要方法有：

（1）Connect。等待與服務器建立連接。

（2）Disconnect。等待MQTT客戶端完成所做的工作，并與服務器斷開TCP/IP會話。

（3）Subscribe。等待完成訂閱。

（4）UnSubscribe。等待服務器取消客戶端的一個或多個topics訂閱。

（5）Publish。MQTT客戶端發(fā)送消息請求，發(fā)送完成后返回應用程序線程。

MQTT與傳統(tǒng)的MQ消息中間件有哪些區(qū)別？

總結

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