一文读懂物联网 MQTT 协议之基础特性篇

最新推荐文章于 2025-01-27 00:01:40 发布

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分类专栏：程序员文章标签：物联网

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本文探讨了在面向对象编程中基于类型的消息过滤，以及MQTT与消息队列的区别，重点介绍了MQTT的重要概念如MQTTClient、MQTTBroker、连接机制和消息类型。对比了MQTT与传统消息队列在消息存储、消费、主题管理和权限控制上的异同。

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基于类型的过滤

当使用面向对象的语言时，基于消息（事件）的类型/类进行过滤是一种常见做法。例如，订阅者可以收听所有类型为 Exception 或任何子类型的消息。

2.5 MQTT 与消息队列的区别

这里你又会说了，既然 MQTT 与主流的消息的队列都采用发布/订阅模式，那他们就是一样的。这里老周得再提一嘴，确实和消息队列很多相似的地方，但还有有些差异的，下面就来说道说道：

消息队列存储消息直到消息被消费 使用消息队列时，每条传入消息都存储在队列中，直到被客户端（通常称为消费者）接收。如果没有客户端接收到消息，消息将保持在队列中并等待被消费。在消息队列中，不会存在消息没有客户端消费的情况，但是在 MQTT 中，却存在 topic 无 subscriber 订阅的情况。
一条消息只被一个客户端消费 另一个很大的区别是，在传统的消息队列中，一条消息只能被一个消费者处理。负载分布在队列的所有消费者之间。在 MQTT 中，行为完全相反：订阅主题的每个订阅者都会收到消息，每个订阅者有相同的负载。
队列是命名的，必须显式创建 队列比主题严格得多。在使用队列之前，必须使用单独的命令显式创建队列。只有在队列命名和创建之后，才可以发布或消费消息。相比之下，MQTT 主题非常灵活，可以即时创建。

三、MQTT 重要概念

3.1 MQTT Client

publisher 和 subscriber 都属于 MQTT Client，之所以有发布者和订阅者这个概念，其实是一种相对的概念，就是指当前客户端是在发布消息还是在接收消息，发布和订阅的功能也可以由同一个 MQTT Client 实现。

MQTT 客户端是运行 MQTT 库并通过网络连接到 MQTT 代理的任何设备（从微控制器到成熟的服务器）。例如，MQTT 客户端可以是一个非常小的、资源受限的设备，它通过无线网络进行连接并具有一个最低限度的库。基本上，任何使用 TCP/IP 协议使用 MQTT 设备的都可以称之为 MQTT Client。MQTT 协议的客户端实现非常简单直接，易于实施是 MQTT 非常适合小型设备的原因之一。MQTT 客户端库可用于多种编程语言。例如，Android、Arduino、C、C++、C#、Go、iOS、Java、JavaScript 和 .NET。

3.2 MQTT Broker

与 MQTT Client 对应的就是 MQTT Broker，Broker 是任何发布/订阅协议的核心，根据实现的不同，代理可以处理多达数百万连接的 MQTT Client。

Broker 负责接收所有消息，过滤消息，确定是哪个Client 订阅了每条消息，并将消息发送给对应的 Client，Broker 还负责保存会话数据，这些数据包括订阅的和错过的消息。Broker 还负责客户端的身份验证和授权。

3.3 MQTT Connection

MQTT 协议基于 TCP/IP。客户端和代理都需要有一个 TCP/IP 协议支持。

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