mqtt協(xié)議學(xué)習(xí)與使用
一.先簡單介紹一下mqtt協(xié)議
mqtt協(xié)議是基于Tcp/ip 的一種通信協(xié)議，是建立在可靠的傳輸協(xié)議之上的，比起基于UDP協(xié)議就會想到mqtt協(xié)議的強(qiáng)大之處了吧。mqtt協(xié)議使用很廣泛，如：經(jīng)過對移動端應(yīng)用的了解，像極光推送十有八九都是使用這個協(xié)議作為底層進(jìn)行封裝的。所以mqtt協(xié)議可以使用在各聊天中，但是我們沒必要去重新造輪子，況且搭建一個推送協(xié)議不是一個小工程。mqtt不僅僅使用在推送協(xié)議中，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)這么發(fā)達(dá)，好多工程的實(shí)現(xiàn)都是使用mqtt協(xié)議作為通信協(xié)議，知道m(xù)qtt的強(qiáng)大之處了吧。
二.MQTT協(xié)議具有以下幾個特點(diǎn)：
1.發(fā)布和訂閱消息提供一對多的模式，具體就是：發(fā)布可以是一個終端，可以又多個終端訂閱。也可以一個終端訂閱多個發(fā)布終端。可以達(dá)到降低應(yīng)用程序之間的耦合度。
2.當(dāng)消息內(nèi)容又載體時，協(xié)議會進(jìn)行屏蔽。
3.使用TCP/IP提供網(wǎng)絡(luò)連接。
4.有三種消息發(fā)布質(zhì)量，分別是：
（1）最多一次發(fā)布，以就是當(dāng)消息發(fā)布完全是依賴于底層TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的，因?yàn)門CP/IP是可靠性傳輸?shù)?，?dāng)數(shù)據(jù)丟失了之后就會重傳，所以這樣的傳輸是可能會發(fā)生消息的重復(fù)。
（2）最少一次傳輸：這樣的傳輸模式目的是能夠確保消息能夠到達(dá)，所以會出現(xiàn)多次傳輸，消息會出現(xiàn)重復(fù)。
（3）只有一次的發(fā)布：確保消息到達(dá)一次，這不能讓消息重復(fù)，這種情況出現(xiàn)再計費(fèi)系統(tǒng)中，不會出現(xiàn)重復(fù)的消息。這種模式不準(zhǔn)消息丟失或者重復(fù)。
5.小型傳輸，開銷小，能夠降低網(wǎng)絡(luò)流量。
6還有一特點(diǎn)就是使用Last will和Testament特性通知各客戶端異常中斷的機(jī)制。
三、MQTT協(xié)議的消息格式
首先MQTT的消息格式中的頭部占2個字節(jié)，第一個字節(jié)中的7、6、5、位是表示消息類型的，故可以表示16種消息類型，下面是對16種消息類型的解釋；
Reserved 0（轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0000） 表示是保留位
CONNECT 1（轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0001 ） 表示請求連接服務(wù)器
CONNACK 2 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0010 ） 表示連接確認(rèn)
PUBLISH 3 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0011 ） 表示發(fā)布消息
PUBACK 4 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0100 ） 表示發(fā)布確認(rèn)
PUBREC 5 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0101 ） 表示發(fā)布了(保證交付第1部分)
PUBREL 6（轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0110 ）發(fā)布版本(保證交付第2部分)
PUBCOMP 7 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是0111 ）發(fā)布完成(保證交付第3部分)
SUBSCRIBE 8 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1000 ）客戶端訂閱請求
SUBACK 9 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1001） 訂閱確認(rèn)
UNSUBSCRIBE 10（轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1010）客戶端取消訂閱請求
UNSUBACK 11 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1011）取消訂閱確認(rèn)
PINGREQ 12 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1100） ping請求
PINGRESP 13 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1101）ping響應(yīng)
DISCONNECT 14（轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1110）客戶端斷開
Reserved 15 （轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是1111）保留位
flag標(biāo)記位是第3位：第三位用0或者1來表示，1表示收到的消息已收到過，0表示沒有收到過。
QoS level 占2位，那么表示四種類型：
0（00）表示最多一次模式
1（01）表示最少一次模式
2（10）表示確保一次模式
3（11）保留，不代表任何意思
最后一位表示保留位
最后一個字節(jié)是表示剩余消息的長度是多少。
且記錄長度不能超過4個字節(jié)，那么能夠存儲256MB的長度。
在使用MQTT協(xié)議時，最需要考慮的是安全性問題，因?yàn)镸QTT協(xié)議是運(yùn)行再Tcp上的，那么可以使用TLS來進(jìn)行加密。
mqtt協(xié)議使用模式
MQTT采用代理的發(fā)布/訂閱模式實(shí)現(xiàn)了發(fā)布者和訂閱者的解耦(decouple)，因此，在MQTT協(xié)議中有三種角色：代理服務(wù)器、發(fā)布者客戶端以及訂閱者客戶端，其中發(fā)布者和訂閱者互不干擾，也就是說發(fā)布者和訂閱者互不知道對方的存在，它們只知道代理服務(wù)器，代理服務(wù)器負(fù)責(zé)將來自發(fā)布者的消息進(jìn)行存儲處理并將這些消息發(fā)送到正確的訂閱者中去。這種解耦體現(xiàn)在以下3個方面上：
·空間解耦：發(fā)布者和訂閱者不必知道對方的存在，例如對方的IP地址或者端口；
·時間解耦：發(fā)布者和訂閱者不必同時建立連接；
·同步解耦：發(fā)布者和訂閱者在發(fā)布消息或接收消息的時候不需要同步。
結(jié)語
要想使用mqtt協(xié)議進(jìn)行編程，我們得使用大公司封裝好的協(xié)議進(jìn)行編碼，還得搭建代理服務(wù)器，使其各個客戶端進(jìn)行連接，能達(dá)到通信效果。
