1.MQTT协议概念:

MQTT是基于Publish/Subscribe(发布订阅)模式的物联网通信协议
特点:

1. 简单易实现

2. 支持Qos(服务质量)

3. 报文小
   MQTT协议构建于TCP/IP协议之上

发布订阅模式:

1.2 MQTT协议设计规范

• (1) 精简，不添加可有可无的功能；

• (2) 发布/订阅(Pub/Sub)模式，方便消息在传感器之间传递，解耦Client/Server模式，带来的好处在于不必预先知道对方的存在(ip/port), 不必同时运行

• (3) 允许用户动态创建主题(不需要预先创建主题)，零运维成本；

• (4) 把传输量降到最低以提高传输效率

• (5) 把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内；

• (6) 支持连续的会话保持和控制(心跳协议)

• (7) 理解客户端计算能力可能很低

• (8) 提供服务质量( quality of service level: QoS)管理:

• (9) 不强求传输数据的类型与格式，保持灵活性(指的使应用层业务数据)

1.3 MQTT协议主要特性

• (1）开放消息协议，简单易实现。

• (2）使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。

• (3）对负载（协议携带的应用数据）内容屏蔽的消息传输。

• (4）基于TCP/IP网络连接,提供有序，无损，双向连接。
  主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的，但是同样有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。
  由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。

• (5）消息服务质量(QoS）支持，可靠传输保证;有三种消息发布服务质量:
  QoSO:“至多一次”，消息发布完全依赖底层TCP/IP网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通APP的推送，倘若你的智能设备在消息推送时未联网，推送过去没收到，再次联网也就收不到了。
  QoS1:“至少—次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
  QoS2:“只有一次”，确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的APP的推送，确保用户收到且只会收到一次。

• (6) 1字节固定报头，2字节心跳报文，最小化传输开销和协议交换，有效减少网络流量。
  这就是为什么在介绍里说它非常适合"在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集，要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。

• (7) 在线状态感知:使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
  Last Will:即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备，发送遗言的设备已经断开了连接。
  Testament:遗嘱机制，功能类似于Last Will。

2. MQTT协议原理

2.1 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)。 其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，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，是指订阅者具体要使用的内容

参考链接：

https://blog.csdn.net/qq_30360351/article/details/127647832?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=mqtt%E5%8D%8F%E8%AE%AE&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-3-127647832.142^v73^wechat,201^v4^add_ask,239^v2^insert_chatgpt&spm=1018.2226.3001.4187