MQTT详解

前言

mqtt现在基本是物联网标配的数据传输协议了，我们今天就详细说一下mqtt里的那些入门概念

结构

mqtt分两部分：

1. 一个是服务端（broker）也可以叫server端，服务端一般使用现成的程序，国内现在比较流行的就是 EMQX ，也有一个用C语言写的 mosquitto ，生产环境下，服务端一般安装到云服务器里。
2. 另一个是客户端（client），基本上每个具体的设备都属于客户端，比如：摄像头、冰箱、洗衣机等这些设备，一般程序中还有一个后台管理系统，后台管理系统主要用来存储、统计设备的数据，它也属于客户端。

基本结构

基础概念

这里整理一下理解mqtt容易出错的一些概念

topic （主题设计）

mqtt是使用发布、订阅 模式进行消息传递的，这个和 websocket 有一点类似，基本就是：一个客户端给 服务端（broker）发送一个消息，broker 按一定规则广播给其他客户端。这个规则就是利用 topic 来实现的

注意点：

1. 每个客户端都可以在服务端创建一个 topic，topic被创建后， 这个 topic 就可以被所有设备订阅，包括自己也行，也可以线订阅topic，再创建，顺序上没有要求
2. 发布 topic 和订阅 topic 是两个接口，所以自己可以订阅自己发布的 topic
3. topic 需要一定的设计，不然设备多了的时候设备不好管理
4. 一个服务端可以发布成千上万个topic，不用担心topic过多问题
5. topic在设计时可以使用这些符号
   1. 主题层级分隔符—“/”
   2. 多层通配符—“#”
   3. 单层通配符—“+”
   4. 通配符 —“$”

客户端

客户端在使用时有一些必要的注意点

1. 客户端在链接服务端时，会有一个用户名、密码，这个用户名和密码时在服务端配置的，如果有多个平台链接服务端，我们就可以创建多个账号，每个平台使用自己的账号

2. 客户端在链接服务端时必须有一个客户端ID，这个ID在整个服务端都必须时唯一的，服务端就时靠这个id来区分每一个链接的。多数情况下这个id是由客户端带上去的

3. 如果想要设备能接收自己离线时别人发给自己的消息，有四点：

   1. 设备的 客户端ID 唯一且不变，就是说每次连接服务端时都使用同一个ID
   2. 链接服务端时设定 【清除会话】为false，就是说不清除 session 会话
   3. 别人发的消息必须时 qos2 权限
   4. 订阅 topic 也必须时 qos2 权限

4. 如果想给设备发送一些配置命令，可以使用【保留消息】，保留消息的意思是：这个topic里会一直保留一条最新消息，每次有设备订阅了这个topic，都会把这条给当前客户端推送一遍，当前客户端重新订阅也会重复收到这个消息

   1. 【保留消息】：qos0、qos1、qos2都会保留
   2. 当前客户端如果订阅了两次同一个topic，则第一次订阅的topic会在第二个订阅的时候再收到一次保留的消息

5. 【保留消息】可以被任意一个设备清除掉，只需要给这个topic发送一个空数据即可

6. qos的等级在发布和订阅时都需要指定，pub和sub可以指定不一样的qos， 服务器只会按pub和sub两者qos等级最小的那个qos规则来发送消息。

   1. 发送时指定的qos是对服务端的，服务端肯定会按指定qos来接收消息，但是转发消息时就有可能降级发送
   2. 接收时指定的qos表示订阅者可以接收的最高消息等级，也就是可能收到更低等级的消息

7. 监测设备异常时可以使用【遗嘱消息】功能

本地测试工具推荐

调试mqtt时需要用到一些客户端工具，下面是我常用的工具

mqttbox

有浏览器插件和客户端，操作简单，查看直观，

缺点：英文客户端，界面不是很美观

mqttx

是emqx推出的客户端，界面比较美观。有中英文模式，操作还算简单

缺点：用electorn 开发的，占用空间较大，多开情况下，操作非常不顺畅。

建议

建议两个软件搭配使用，充当两个客户端，其中一个发消息，另一个收消息