1 MQTT協議實現方式：
實現MQTT協議需要客戶端和服務器端通訊完成，在通訊過程中，MQTT協議中有三種身份：發布者（Publish）、代理（Broker）（服務器）、訂閱者（Subscribe）。其中，消息的發布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，消息發布者可以同時是訂閱者。
服務器端：消息代理
客戶端：主要消息的發布者和訂閱
MQTT傳輸的消息分為：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。
2 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、基於字節流的雙向傳輸。
當應用數據通過MQTT網絡發送時，MQTT會把與之相關的服務質量（QoS）和主題名（Topic）相關連。
3 MQTT客戶端
一個使用MQTT協議的應用程序或者設備，它總是建立到服務器的網絡連接。客戶端可以：
（1）發布其他客戶端可能會訂閱的信息； //發布消息
（2）訂閱其它客戶端發布的消息； //訂閱消息
（3）退訂或刪除應用程序的消息； //退訂消息
（4）斷開與服務器連接。 //斷開，連接服務器
4 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台設備。它是位於消息發布者和訂閱者之間，它可以：
（1）接受來自客戶的網絡連接； //接受客戶端連接
（2）接受客戶發布的應用信息； //接收客戶端發布的消息
（3）處理來自客戶端的訂閱和退訂請求； //處理消息的訂閱及退訂
（4）向訂閱的客戶轉發應用程序消息。 //推送消息
5 MQTT協議中的訂閱、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。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交互。會話存在於一個網絡之間，也可能在客戶端和服務器之間跨越多個連續的網絡連接。
三、主題名（Topic Name）----------事件名稱，根據訂閱主題名稱來匹配是否往客戶端發送消息
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） ------------消息體
消息訂閱者所具體接收的內容。
6 MQTT協議中的方法
MQTT協議中定義了一些方法（也被稱為動作），來於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據或動態生成數據，這取決於服務器的實現。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，並與服務器斷開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客戶端發送消息請求，發送完成后返回應用程序線程。
5 MQTT協議數據包結構
在MQTT協議中，一個MQTT數據包由：固定頭（Fixed header）、可變頭（Variable header）、消息體（payload）三部分構成。MQTT數據包結構如下：
（1）固定頭（Fixed header）。存在於所有MQTT數據包中，表示數據包類型及數據包的分組類標識。
（2）可變頭（Variable header）。存在於部分MQTT數據包中，數據包類型決定了可變頭是否存在及其具體內容。
（3）消息體（Payload）。存在於部分MQTT數據包中，表示客戶端收到的具體內容。
5.1 MQTT固定頭
固定頭存在於所有MQTT數據包中，其結構如下：
5.1.1 MQTT數據包類型
位置：Byte 1中bits 7-4。
相於一個4位的無符號值，類型、取值及描述如下：
5.1.2 標識位
位置：Byte 1中bits 3-0。
在不使用標識位的消息類型中，標識位被作為保留位。如果收到無效的標志時，接收端必須關閉網絡連接：
（1）DUP：發布消息的副本。用來在保證消息的可靠傳輸，如果設置為1，則在下面的變長中增加MessageId，並且需要回復確認，以保證消息傳輸完成，但不能用於檢測消息重復發送。
（2）QoS：發布消息的服務質量，即：保證消息傳遞的次數
Ø00：最多一次，即：<=1
Ø01：至少一次，即：>=1
Ø10：一次，即：=1
Ø11：預留
（3）RETAIN： 發布保留標識，表示服務器要保留這次推送的信息，如果有新的訂閱者出現，就把這消息推送給它，如果設有那么推送至當前訂閱者后釋放。
5.1.3 剩余長度（Remaining Length）
地址：Byte 2。
固定頭的第二字節用來保存變長頭部和消息體的總大小的，但不是直接保存的。這一字節是可以擴展，其保存機制，前7位用於保存長度，后一部用做標識。當最后一位為1時，表示長度不足，需要使用二個字節繼續保存。例如：計算出后面的大小為0
5.2 MQTT可變頭
MQTT數據包中包含一個可變頭，它駐位於固定的頭和負載之間。可變頭的內容因數據包類型而不同，較常的應用是作為包的標識：
很多類型數據包中都包括一個2字節的數據包標識字段，這些類型的包有：PUBLISH (QoS > 0)、PUBACK、PUBREC、PUBREL、PUBCOMP、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE、UNSUBACK。
5.3 Payload消息體
Payload消息體位MQTT數據包的第三部分，包含CONNECT、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE四種類型的消息：
（1）CONNECT，消息體內容主要是：客戶端的ClientID、訂閱的Topic、Message以及用戶名和密碼。
（2）SUBSCRIBE，消息體內容是一系列的要訂閱的主題以及QoS。
（3）SUBACK，消息體內容是服務器對於SUBSCRIBE所申請的主題及QoS進行確認和回復。
（4）UNSUBSCRIBE，消息體內容是要訂閱的主題。
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