浅谈MQTT
一、什么是MQTT
MQTT的全称是“ Message Queuing Telemetry Transport”,即消息队列遥测传输,是一种基于订阅/发布模式的应用层协议,而http是一种基于restful风格的一种应用层协议。
MQTT协议是一种轻量级协议,作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,常被应用于物联网项目。同样基于订阅/发布模式的中间件有ActiveMQ,Kafka等消息中间件,归根结底实现的都是消息的传输。
二、如何理解MQTT
MQTT的是一种应用层协议,每一种协议都有其适用场景,而MQTT常被应用于消息推送,消息采集。例如温度检测仪器定时上传温度、检测矿洞氧气浓度等。
MQTT是基于TCP/IP的一种应用层协议,TCP/IP本身已实现了在不可靠的网络环境提供可靠的网络传输的功能,而MQTT协议也有其保障消息可靠传输的策略。
MQTT推送的消息有三种消息质量
1.至多一次,即消息只推送一次,至于消息有没有推送成功
2.至少一次,需要确认消息到达,可能会导致收到重复数据(注:MQTT定义的重发机制与tcp的重复机制是不同的,tcp的重复机制是在限定时间内如果没有收到对应序号的响应报文,则会重新推送该序列号对应的报文,而MQTT的重发机制是在客户端重新建立连接时,
补发之前没有对应响应报文的数据包,当然客户端可以选择是否要接收这些之前没有传输成功的数据包。最开始使用netty实现MQTT服务器的时候就理解错了,以为MQTT的重复机制与tcp的重复机制一样)
3.只有一次,确认消息只到达一次,常用于对数据要求严格的场景,例如计费场景,订单场景
三、如何使用MQTT
MQTT的客户端和服务端目前已有成熟的开源产品,例如服务端有emqx,客户端有Eclipse Paho Mqtt(Java),都可以方面的引入相应的库快速的实现推送功能(具体可根据需求查看对应的API)。
本质上来将是客户端与服务端建立一个Socket,然后根据MQTT协议规定发送响应的报,例如建立socket后发送connet报文去建立连接,然后服务器会解析该连接报文,并保存该连接的相关信息。
我们可以把MQTT协议的规定当成是我们实现web项目中所实现的业务逻辑。
四、MQTT协议的相关的名词解析
1.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。
2.、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。
3.主题名(Topic Name)
连接到一个应用程序消息的标签,该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。
4.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。
5.负载(Payload)
消息订阅者所具体接收的内容。