MQTT协议QoS2 准确一次送达的实现
MQTT QoS
熟悉MQTT协议的同学们一定知道，MQTT的publish有三个QoS，0，1，2。他们分别是：
- QoS0，最多一次送达。也就是发出去就fire掉，没有后面的事情了。
- QoS1，至少一次送达。发出去之后必须等待ack，没有ack，就要找时机重发
- QoS2，准确一次送达。消息id将拥有一个简单的生命周期。
QoS0
QoS 0 对服务器来说很好处理，什么都不存，找到要发给谁，我给你发，收不收得到，不管。他的协议大概是这样的：
QoS1
QoS 1 也好理解，我发一个带messageid的消息出去，对方收到了，给我回一个带messageid的ack，我才认为数据收到了。他的协议交互大概是这样的：
这个过程中，有可能出现问题的是，publish的下发，以及ack的回复。
- 如果publish下发出现问题，将没有puback回复，服务器将找机会重新下发该msgid的消息。
- 如果ack回复出现问题，服务器认为没有收到确认，仍然重新找机会重新下发该msgid的消息。
- 客户端会收重复收到该msgid的消息，需自行去重。与QoS1的至少一次送达没有矛盾
QoS2
QoS2就比较复杂了。协议的下发要求是这样的：
这里协议的思路是，多一个确认，“保证”这个消息是只下发一次的。另外，服务器收到pubrec之后，应该讲消息删除，转而保存pubrec，等待pubcomp，并且下次重发pubrel即可。然而，实际，事情要复杂的多。我们来看下面的情景：
- publish下发失败了，服务器重发publish。
- pubrec上报失败了，服务器重发publish。这个时候，客户端仍然是重复收到多次publish。
- pubrel下发失败了，服务器重发pubrel。
- pubcomp上报失败了，服务器重发pubrel。
事实上，publish仍旧可能重复发送多次。但是这个协议能够保证协议上的应用层收到准确一次的消息，这个保证需要服务器和客户端同时正确处理消息：
- 接收者收到publis的QoS2的消息之后，客户端需要保存一个msgid的记录，并且进入一个状态，即之后不管来了几个这个msgid的消息，都不管他，认为是重复的，丢弃。
- 接收到publish的QoS2消息之后，不能马上投递给上层，而是在本地做持久化，将消息保存起来。一个点是这里这里需要是持久化，而不是保存在内存。单纯保存在内存，是不能真正做到QoS2的。
- 收到publish的QoS2消息之后，马上回复一个pubrec给发送端。
- 服务器在收到pubrec之后，应该认为客户端已经收到消息，将publish的消息转入等待pubcomp的阶段，不再重发publish，转而下发pubrel
- 客户端收到pubrel之后，正式将消息投递给上层应用层。
- 投递之后，销毁该msgid，返回pubcomp给服务器，销毁之前的持久化消息。
- 之后不管服务器来多少pubrel，都没有messagid的记录，只需要回复pubcomp，不需要投递给上层。
所以完整的流程应该是这样的：
然而，即使是这样，仍然是存在重发投递的，只是风险小了很多而已。这里出现重复投递的地方，就是在pubrel之后，投递给上层的时候出现的。但是因为是本地投递，出现问题的概率，相对低很多。
同时，为了保证消息在rel之后才投递给上层，不得不使用本地化存储，这对嵌入式设备来说，实际上比较伤。如果不使用本地化存储，程序在中间出问题，很难处理。如果有好办法，请务必分享给我。。。
总的来说，QoS2实际上是一个很美好的愿景，然而在我看来，并不存在真正的QoS2，因为总是有出问题的可能性，只是概率多大而已。典型的二将军问题。
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