MQTT通过以下方式进行数据交互。
客户端Publisher发送一条消息message给MQTT Broker,发送消息时需要关联一个topic和QoS(Quality of Service)。topic指定了消息要发送给哪个主题,QoS指定了消息可靠性等级(这个在后边会讲到)。假设当前消息发给主题topic1,并且有两个客户端Subscriber分别订阅了topic1。MQTT Broker收到消息后,发现消息是发送给topic1的,于是将这份消息分别转发给它的两个订阅者。
MQTT的核心概念包括:
Broker,又称Server,是MQTT的服务端,负责与客户端建立连接,接收并转发消息,接收订阅和取消订阅请求等。
Client,使用MQTT协议的程序或设备,负责与Broker建立连接,发送或者接收数据,订阅主题或取消订阅。
Message,在MQTT协议中传输的数据,当消息被传输时,通常和一个主题名称(topic name)以及一个QoS(服务质量)关联起来。
Topic,主题有两层含义,在发布消息时,主题会和消息关联起来,告诉Broker这条消息要发给哪个主题。在订阅消息时,客户端需要告诉Broker自己对哪个主题感兴趣,一旦有消息发给这个主题,Broker会将消息发给主题的订阅者。主题支持统配符,对于使用通配符的主题,我们成为Topic Filter。
Publish,客户端发送消息给Broker的过程。发送消息时需要指定topic和QoS。Broker会将消息转发给订阅了该topic的其它客户端。
Subscribe,客户端订阅主题的过程。客户端告诉Broker,自己对某个topic感兴趣,当有其它客户端发送消息给这个topic时,Broker会转发该消息给自己。客户端可以取消订阅,这个过程称作Unsubscribe,取消订阅后,Broker不会再转发消息给当前客户端。
QoS,Quality of Service。消息可靠性传递的参数,有3个值,分别是:
- 0,消息只发送一次,不保证发送成功。
- 1,消息最少发送一次,保证发送成功。因为可能发送多次,因此接收方可能收到重复消息。
- 2,消息只发送一次,保证成功。接收方不会接到重复消息。
发送消息时,可以指定QoS,如果QoS>0,那么消息一定会发到Broker。订阅主题时,也可以指定QoS,如果QoS>0,那么Broker一定会将消息发给订阅者,不会丢失。这里要要注意,消息从发布者到订阅者,是分两步走的,第一步有发布者发布到MQTT Broker,第二步是MQTT Broker转发消息到订阅者。所以只有当发布消息时,指定QoS>0,并且订阅主题时,QoS>0,消息才能可靠的从发布客户端发送到订阅客户端端。