Mqtt的基本常识

一 mqtt的基本知识

1.1 mqtt概念

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是 IBM 开发的一个即时通讯协议，它是一种轻量级的、基于代理的“发布/订阅”模式的消息传输协议。

MQTT 具有协议简洁、小巧、可扩展性强、省流量、省电等优点，比较适合于在低带宽、不可靠的网络的进行远程传感器和控制设备通讯等，正在日益成为物联网通信协议的重要组成部分。

 1.2 优点

MQTT 协议工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：

（1）使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。

（2）对负载内容屏蔽的消息传输。

（3）使用 TCP/IP 提供网络连接。

• 主流的 MQTT 是基于 TCP 连接进行数据推送的，但是同样有基于 UDP 的版本，叫做 MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。

（4）有三种消息发布服务质量：

• “至多一次”：消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通 APP 的推送，倘若你的智能设备在消息推送时未联网，推送过去没收到，再次联网也就收不到了。
• “至少一次”：确保消息到达，但消息重复可能会发生。
• “只有一次”：确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的 APP 的推送，确保用户收到且只会收到一次。　

（5）小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。

它非常适合“在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集”，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。

1.3 发布与订阅概念

发布/订阅 
消息生产者（发布）将消息发布到topic中，同时有多个消息消费者（订阅）消费该消息。

1.MQTT 是发布订阅（Publish/Subscribe) 模式的消息协议，与 HTTP 协议请求响应（Request/Response) 模式不同。

2.MQTT 发布者与订阅者之间通过“主题”(Topic) 进行消息路由，主题(Topic) 格式类似 Unix 文件路径，例如:

      3.MQTT 消息发布者（Publisher)只能向特定“名称主题”（不支持通配符）发布消息

     4.订阅者（Subscriber）通过订阅“过滤主题”（支持通配符）来匹配消息

 1.4 消息的实现方式

（1）实现 MQTT 协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT 协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中：

• 消息的发布者和订阅者都是客户端
• 消息代理是服务器
• 消息发布者可以同时是订阅者

（2）MQTT 传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分：

• Topic：可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到该主题的消息内容（payload）；
• payload：可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。