MQTT发布订阅流程

在MQTT发布/订阅模式中，一个客户端既可以是发布者，也可以是订阅者，也可以同时具备这两个身份。当客户端发布一条消息时，它会被发送到代理，然后代理将消息路由到该主题的所有订阅者。当客户端订阅一个主题时，它会收到代理转发到该主题的所有消息

(相关资料图)

发布消息报文-Publish

客户端连接broker后就可以发布消息,发布消息需要用Publish报文

Publish报文基础字段:

Topic Name-必填

字段类型:utf-8类型的字符串

字段含义:指定发布消息的主题,一条消息只能指定一个主题,如果要发送给多个主题需要指定多条消息

QoS-必填

字段类型:int字段含义:指定消息的服务质量等级,基础介绍中的QoS level 1、2、3

Payload-必填

字段类型:binary(二进制)字段含义:用于指定消息的实际内容,MQTT作为二进制协议,payload可以是任何格式的协议,json、二进制、密文等

Retained-选填

字段类型:bool字段含义:当前消息是否为保留消息

Packet ID

唯一的标记一条消息,QOS为1或者2的时候固定出现mqtt客户端内部实现，无需我们手动实现

DUP

消息是否重发标识,QoS 1&2的时候固定出现mqtt客户端内部实现，无需我们手动实现

订阅主题报文-Subscribe

订阅主题需要使用Subscribe报文,主要包含一个Packet ID 和Subscription List(订阅列表)

Packet ID

用来唯一标识Subscribe报文以及匹配服务端返回的SUBACK的 Packet ID,无需手动设置

Subscription List

订阅列表可以包含多个订阅,每个订阅有一个topic filter和 qos组成,可以通过Subscribe报文一次性订阅多个主题,Subscribe中主题过滤器和Publish中topic不同，可以使用通配符匹配多个主题

而Publish中每个消息必须指定一个明确主题

订阅报文中的的QoS字段是代理向订阅者转发消息时能使用的最大等级, 如果超过这个QoS等级的消息也会转发,如果发送这种情况，消息也会转发,但是QoS会降级,比如订阅的时候请求的等级为1,发布者如果发布的为2等级，代理转发的时候会降级为1,如果发布者发布0或者1，因为没有超过请求者最大的QoS,会保持不变,相当于消息转发时候的QoS等级永远是消息发布时的QoS等级和订阅时候服务端授予的QoS等级这两者的最小值

订阅逻辑

订阅的时候同一个客户端使用相同主题的过滤器多次订阅时,新的订阅将覆盖旧的订阅,不会出现订阅失败和收到重复的消息,如果同一个客户端使用不同的主题过滤器进行订阅,不同的主题过滤器匹配到同一个主题时,每个订阅都将收到一次消息

订阅可能会失败,比如不具备主题的访问权限或者拒绝订阅,broker会返回SUBACK报文返回订阅的结果,SUBACK报文中包含Subscribe报文一致的Packet ID，以及和订阅列表一一对应的Reason Codes

Reason Codes

订阅结果的原因码

0x00-订阅成功且最大QoS等级为0

0x01-订阅成功且最大QoS等级为1

0x02-订阅成功且最大QoS等级为2

0x80-订阅失败

取消订阅报文-Unsubscribe

取消订阅报文与订阅报文类型，包含一个Packet ID 和一个期望取消的主题过滤器列表,想要取消的Topic filter 需要与实际订阅的 Topic filter完全的文本匹配

Unsubscribe报文同样也有UNSUBACK报文进行响应,但是在MQTT 3.1.1没有Reason Codes原因码确认是否成功, 在MQTT 5.0里面进行补充，有对应Reason Codes