MQTT詳解

前言

mqtt現在基本是物聯網標配的數據傳輸協議了，我們今天就詳細說一下mqtt里的那些入門概念

結構

mqtt分兩部分：

1. 一個是服務端（broker）也可以叫server端，服務端一般使用現成的程序，國內現在比較流行的就是 EMQX ，也有一個用C語言寫的 mosquitto ，生產環境下，服務端一般安裝到雲服務器里。
2. 另一個是客戶端（client），基本上每個具體的設備都屬於客戶端，比如：攝像頭、冰箱、洗衣機等這些設備，一般程序中還有一個后台管理系統，后台管理系統主要用來存儲、統計設備的數據，它也屬於客戶端。

基本結構

基礎概念

這里整理一下理解mqtt容易出錯的一些概念

topic （主題設計）

mqtt是使用發布、訂閱 模式進行消息傳遞的，這個和 websocket 有一點類似，基本就是：一個客戶端給 服務端（broker）發送一個消息，broker 按一定規則廣播給其他客戶端。這個規則就是利用 topic 來實現的

注意點：

1. 每個客戶端都可以在服務端創建一個 topic，topic被創建后， 這個 topic 就可以被所有設備訂閱，包括自己也行，也可以線訂閱topic，再創建，順序上沒有要求
2. 發布 topic 和訂閱 topic 是兩個接口，所以自己可以訂閱自己發布的 topic
3. topic 需要一定的設計，不然設備多了的時候設備不好管理
4. 一個服務端可以發布成千上萬個topic，不用擔心topic過多問題
5. topic在設計時可以使用這些符號
   1. 主題層級分隔符—“/”
   2. 多層通配符—“#”
   3. 單層通配符—“+”
   4. 通配符 —“$”

客戶端

客戶端在使用時有一些必要的注意點

1. 客戶端在鏈接服務端時，會有一個用戶名、密碼，這個用戶名和密碼時在服務端配置的，如果有多個平台鏈接服務端，我們就可以創建多個賬號，每個平台使用自己的賬號

2. 客戶端在鏈接服務端時必須有一個客戶端ID，這個ID在整個服務端都必須時唯一的，服務端就時靠這個id來區分每一個鏈接的。多數情況下這個id是由客戶端帶上去的

3. 如果想要設備能接收自己離線時別人發給自己的消息，有四點：

   1. 設備的 客戶端ID 唯一且不變，就是說每次連接服務端時都使用同一個ID
   2. 鏈接服務端時設定 【清除會話】為false，就是說不清除 session 會話
   3. 別人發的消息必須時 qos2 權限
   4. 訂閱 topic 也必須時 qos2 權限

4. 如果想給設備發送一些配置命令，可以使用【保留消息】，保留消息的意思是：這個topic里會一直保留一條最新消息，每次有設備訂閱了這個topic，都會把這條給當前客戶端推送一遍，當前客戶端重新訂閱也會重復收到這個消息

   1. 【保留消息】：qos0、qos1、qos2都會保留
   2. 當前客戶端如果訂閱了兩次同一個topic，則第一次訂閱的topic會在第二個訂閱的時候再收到一次保留的消息

5. 【保留消息】可以被任意一個設備清除掉，只需要給這個topic發送一個空數據即可

6. qos的等級在發布和訂閱時都需要指定，pub和sub可以指定不一樣的qos， 服務器只會按pub和sub兩者qos等級最小的那個qos規則來發送消息。

   1. 發送時指定的qos是對服務端的，服務端肯定會按指定qos來接收消息，但是轉發消息時就有可能降級發送
   2. 接收時指定的qos表示訂閱者可以接收的最高消息等級，也就是可能收到更低等級的消息

7. 監測設備異常時可以使用【遺囑消息】功能

本地測試工具推薦

調試mqtt時需要用到一些客戶端工具，下面是我常用的工具

mqttbox

有瀏覽器插件和客戶端，操作簡單，查看直觀，

缺點：英文客戶端，界面不是很美觀

mqttx

是emqx推出的客戶端，界面比較美觀。有中英文模式，操作還算簡單

缺點：用electorn 開發的，占用空間較大，多開情況下，操作非常不順暢。

建議

建議兩個軟件搭配使用，充當兩個客戶端，其中一個發消息，另一個收消息