MQTT 基础知识

MQTT是IBM开发的一个即时通讯协议, 广泛运用在移动互联网实时推送以及相关扩展应用上,本文只要简述MQTT协议的部分知识点。

基础内容

MQTT的固定头部包含以下信息

MessageType

消息类型,使用4位二进制标示,共16种消息类型,其中0和15位做保留待用,实际使用共14种消息事件类型

DUP flag

默认为0,标示该消息为第一次发送,当该值为一时,标示消息先前已经被传输过了,该位前置条件为Qos > 0,标示消息需要回复确认

QoS level

服务质量,由两个二进制位标示
 0:至多一次  1:至少一次
 2:只有一次  3:保留

RETAIN

是否对PUBLISH消息进行持久化

  • 1:标示需要持久化, 当新订阅者出现时,会收到最新一个持久化消息
  • 2:标示不需要持久化,推送仅对当前订阅者
    当RETAIN=1,Payload=NULL时标示删除该Topic的持久化PUBLISH消息

Topic通配符

/:用来表示层次,比如a/b,a/b/c。
#:表示匹配>=0个层次,比如a/#就匹配a/,a/b,a/b/c。
单独的一个#表示匹配所有。
不允许 a#和a/#/c。
+:表示匹配一个层次,例如a/+匹配a/b,a/c,不匹配a/b/c。
单独的一个+是允许的,a+不允许,a/+/b不允许

心跳 PINGREQ/PINGRES

Client告知Server其心跳间隔KeepAliveTime,Client需要在该时长内发送PINGREQ,Server收到后返回PINGRES确认以保持Client与Server的长链接。
Server在1.5个时长内未收到PINGREQ,就断开连接
Client在1个时长内未收到Server的PINGRES,就断开连接
时间最长为18hours,0标示不断开

Clean Session

服务端是否保存Client的订阅信息

  • true:保存
  • false:不保持

字段建议长度

  • clientId 客户端->服务端, 服务端->客户端的单向唯一标示,length<=23
  • username 用户名,用于身份验证, length<=12
  • password 用户密码,用户身份验证, length<=12

遗嘱消息 WillMessage

遗嘱消息标示客户端网络异常导致连接中断后, 服务器将发布该遗嘱消息
遗嘱消息包含以下信息:

  • Will Flag:是否定义遗嘱消息,Will Flag=1是标示指定遗嘱消息,否则将直接忽略Will Qos,Will RETAIN的值
  • Will Qos:遗嘱消息的通讯质量
  • Will RETAIN:遗嘱消息是否持久化
  • Will Topic:遗嘱消息主题
  • Will Message:遗嘱消息Payload

建立连接CONNECT的响应机制

  • 客户端绕过CONNECT消息直接发送其它类型消息,服务器应关闭此非法连接
  • 客户端发送CONNECT之后未收到CONNACT,需要关闭当前连接,然后重新连接
  • 相同Client ID客户端已连接到服务器,先前客户端必须断开连接后,服务器才能完成新的客户端CONNECT连接
  • 客户端发送无效非法CONNECT消息,服务器需要关闭

参考资料