MQTT协议

什么是MQTT协议？

介绍：

• MQTT协议是一种轻量级的消息传输协议，采用发布/订阅(Publish/Subscribe)的通信模式，适用于网络带宽有限、网络不稳定以及设备资源受限的场景。

MQTT协议的特点：

• 轻量级：协议开销小，适合资源受限的嵌入式设备。
• 安全可靠：MQTT协议是建立在TCP/IP协议之上，所以安全可靠。
• 支持不同的QoS等级：

• 心跳保活：由于网络问题可能造成连接陷于假死状态,为了判断客户端和代理是否出现异常，MQTT定义自己的心跳机制，定期向代理发送报文，以便于快速识别出异常连接，让客户端快速与代理断开连接。
• 持久会话: 代理保留客户端发送过来的消息，以便于消息订阅端上线立刻获取消息。

MQTT报文结构：

MQTT报文由三部分组成，分别是：固定报头（Fixed header）、可变报头（Variable header）、有效载荷（Payload）。

• 固定报头（Fixed header）：所有的数据包都包含这部分，用来表示数据的类型；
• 可变报头（Variable header）：存在于部分数据包中，决定了可变头是否存在及其具体内容；
• 有效载荷（Payload）：存在于部分数据包中，表示客户端收到的内容；

固定报头的格式：

• 固定报头的格式介绍：

byte 1的高四位取值范围：0000~1111，转化为十进制：0~15。
byte 1的低四位大多数是保留位，只有当高四位为Publish(0011)的时候，低四位的值才有意义。

• 当高四位为Publish(0011)时，低四位的意义：

• 每一位的具体作用：

1. Bit 3：DUP（重复发送标志），占一个bit位。

• eg:客户端使用 QoS 1 发布消息后，没有收到 PUBACK，可能重新发送 PUBLISH 报文。如果这是对之前发送的 PUBLISH 报文的重发，则 DUP 可以设置为 1。
• 注意：DUP = 1 不代表接收方一定已经收到过这条消息，它表示发送方正在重发该报文。

2. Bit 2～1：QoS（服务质量等级）,QoS 占 2 bit，有 4 种二进制组合，但其中 11 是保留值。

3. Bit 0：RETAIN（保留标志），占一个bit位。

• 注意：RETAIN 与 QoS 无关，二者作用不同。
• 举例：

MQTT协议工作原理