MQTT基本了解
一、简述
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
二、详细介绍 MQTT相关内容
1.MQTT协议实现方式：
实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。
服务器端：消息代理
客 户 端：主要消息的发布者和订阅者，消息发布者可以同时是订阅者
MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分：
（1）Topic，可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到发布者发布到该主题的消息内容（payload）；
（2）payload，可以理解为消息的内容，是指订阅者要具体使用的内容（数据）。
2. 网络传输与应用消息
MQTT会构建底层网络传输：它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。
当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连。
3. MQTT客户端
一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：
（1）发布其他客户端可能会订阅的信息； //发布消息
（2）订阅其它客户端发布的消息； //订阅消息
（3）退订或删除应用程序的消息； //退订消息
（4）断开与服务器连接。 //断开，连接服务器
4 .MQTT服务器
MQTT服务器可以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：
（1）接受来自客户的网络连接； //接受客户端连接
（2）接受客户发布的应用信息； //接收客户端发布的消息
（3）处理来自客户端的订阅和退订请求； //处理消息的订阅及退订
（4）向订阅的客户转发应用程序消息。 //推送消息
5 .MQTT协议中的订阅、会话、主题
一、订阅（Subscription）
订阅包含主题筛选器（Topic Filter）和最大服务质量（QoS）。订阅会与一个会话（Session）关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。
二、会话（Session）
每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话，客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间，也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。
三、主题筛选器（Topic Filter）
一个对主题名通配符筛选器，在订阅表达式中使用，表示订阅所匹配到的多个主题。
6.MQTT协议中的方法
MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作），来于表示对确定资源所进行操作。这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。主要方法有：
（1）Connect。等待与服务器建立连接。
（2）Disconnect。等待MQTT客户端完成所做的工作，并与服务器断开TCP/IP会话。
（3）Subscribe。等待完成订阅。
（4）UnSubscribe。等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。
（5）Publish。MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。
7.MQTT协议数据包的结构
在MQTT协议中，一个MQTT数据包由：固定头（Fixed header）、可变头（Variable header）、消息体（payload）三部分构成。
（1）固定头（Fixed header）。存在于所有MQTT数据包中，表示数据包类型及数据包的分组类标识。
（2）可变头（Variable header）。存在于部分MQTT数据包中，数据包类型决定了可变头是否存在及其具体内容。
（3）消息体（Payload）。存在于部分MQTT数据包中，表示客户端收到的具体内容。
8. 服务质量（Quality of Service，QoS）
MQTT 定义了三种客户端与代理服务器之间消息到达的难度
0：broker/client 之间消息至多传一次，并不确认传到没有，消息可能丢失
1：broker/client 之间消息至少一次，带确认消息的传输，可能重复收到
2：broker/client 之间消息仅有一次，利用四次握手进行确认，网络延迟可能会增加
当客户端订阅的消息质量与代理服务器发布主题的质量不同时，客户端会选择难度最小的 QoS 接收消息
发布等级为 2 ，客户端订阅等级为 0， 那么客户端接收到的 QoS = 0
发布等级为 0 ，订阅等级为 2，那么客户端接收到的 QoS = 0
