MQTT 5.0 报文解析 02：PUBLISH 与 PUBACK

欢迎阅读 MQTT 5.0 报文系列 的第二篇文章。在上一篇中，我们已经介绍了 MQTT 5.0 的 CONNECT 和 CONNACK 报文。现在，我们将介绍在 MQTT 中用于传递应用消息的 PUBLISH 报文以及它的响应报文。

不管是客户端向服务端发布消息，还是服务端向订阅端转发消息，都需要使用 PUBLISH 报文。决定消息流向的主题、消息的实际内容和 QoS 等级，都包含在 PUBLISH 报文中。

客户端与服务端在消息传递的过程中，除了 PUBLISH 报文，还会用到 PUBACK、PUBREC、PUBREL、PUBCOMP 这四个报文，它们分别用于实现 MQTT 的 QoS 1 和 QoS 2 消息机制。在本文中，我们将深入研究这五个报文的组成。

报文示例

我们使用 MQTTX CLI 向 公共 MQTT 服务器 发布三条不同 QoS 等级的消息，并使用 Wireshark 工具抓取在客户端与服务器之间往返的 MQTT 报文，Linux 环境可以使用 tcpdump 命令抓取报文，然后导入至 Wireshark 分析。

以下是本示例使用的 MQTTX CLI 命令，为了展示 PUBLISH 报文的属性字段，命令中还设置了 Message Expiry Interval 和 Response Topic 属性：

mqttx pub --hostname broker.emqx.io --mqtt-version 5 \  --topic request --qos 0 --message "This is a QoS 0 message" \  --message-expiry-interval 300 --response-topic response

以下是 Wireshark 抓取到的 MQTTX CLI 发出的 QoS 为 0 的 PUBLISH 报文：

30 31 00 07 72 65 71 75 65 73 74 10 02 00 00 01 2c 08 00 08 72 65 73 70 6f 6e 73 65 54 68 69 73 20 69 73 20 61 20 51 6f 53 20 30 20 6d 65 73 73 61 67 65

这串十六进制字节，对应以下报文内容：

而当我们仅修改 MQTTX CLI 命令中的 QoS 选项，将消息的 QoS 等级设置为 1，我们将看到服务端在收到 PUBLISH 后回复了 PUBACK 报文，他们的报文数据分别为：

Client  -- PUBLISH (32 33 00 .. ..)    ->  Server
Client  <- PUBACK  (40 04 64 4a 10 00) --  Server

此时 PUBLISH 报文中第一个字节从 0x30 变成了 0x32，表示这是一条 QoS 1 消息。

PUBACK 的报文结构比较简单，可以看到 Reason Code 为 0x10，表示消息被接收，但是没有匹配的订阅者。一旦有人订阅了 request 主题，那么 PUBACK 报文中的 Reason Code 就会变成