MQTT和HTTP的区别

HTTP广泛应用于客户端-服务器交互,但其并非针对资源受限的物联网设备优化。相比之下,MQTT以其轻量级设计、发布/订阅模型和高效的数据传输在物联网场景中脱颖而出。MQTT的高吞吐量、服务质量级别以及Lastwill & Testament和Retained消息特性使其成为低带宽、电池敏感设备的理想选择。HTTP适合性能较好的终端,但对于M2M通信,MQTT更为适用。

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来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_68f485d10102yowx.html


HTTP是最流行和最广泛使用的协议。但在过去几年中,MQTT迅速获得了牵引力。当我们谈论物联网开发时,开发人员必须在它们之间做出选择。

设计和消息传递

MQTT以数据为中心,而HTTP是以文档为中心的。HTTP是用于客户端 – 服务器计算的请求 – 响应协议,并不总是针对移动设备进行优化。MQTT在这些术语中的主要优点是轻量级(MQTT将数据作为字节数组传输)和发布/订阅模型,这使其非常适合资源受限的设备并有助于节省电池。

此外,发布/订阅模型为客户提供了彼此独立的存在,增强了整个系统的可靠性。当一个客户端出现故障时,整个系统可以继续正常工作。

速度和交付

根据3G网络的测量结果,MQTT的吞吐量比HTTP快93倍。

此外,与HTTP相比,MQTT协议确保了高传输保证。有3个级别的服务质量:

– 最多一次:保证尽力交付。

– 至少一次:保证消息至少传送一次。但是消息也可以不止一次传递。

– 恰好一次:保证每个消息只被对方接收一次

MQTT还为用户提供Last will&Testament和Retained消息的选项。第一个意味着在客户端意外断开连接的情况下,所有订阅的客户端都将从代理获得消息。保留消息意味着新订阅的客户端将立即获得状态更新。

HTTP协议没有这些功能。

复杂性和消息大小

 MQTT具有相当短的规范。只有CONNECT,PUBLISH,SUBSCRIBE,UNSUBSCRIBE和DISCONNECT类型对开发人员很重要。而HTTP规范要长得多。

MQTT具有非常短的消息头,并且最小的包消息大小为2个字节。通过HTTP协议使用文本消息格式允许它组成冗长的标题和消息。它有助于消除麻烦,因为它可以被人类阅读,但同时它对于资源受限的设备是不必要的。

结论

MQTT协议易于使用。对于未来的解决方案,响应时间,吞吐量,更低的电池和带宽使用率是第一位的,这一点至关重要。在间歇性连接的情况下,它也是完美的。

HTTP是值得和可扩展的。但是当它被称为IoT开发时,MQTT更适合。

 

总结分析:

协议优点缺点
HTTP应用广泛,开发成本低1,服务端无法主动推送数据给client; 2,采用key-value格式,占用存储和计算资源高;
MQTT小型传输,资源开销小发布订阅模式,提供1对多消息发布,解除应用程序耦合

mqtt是为大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的一种协议。

HTTP是适合使用在性能好一些的终端上,相对以上一些比较重,对设备要求相对高一些。不适合M2M的场景。

mqtt是以数据为中心,数据量一般比较小;

http是以文本为中心,数据量一般比较大。

### MQTT协议HTTP协议区别对比 #### 1. 设计理念 MQTT专为低带宽、高延迟或不可靠的网络环境设计,非常适合物联网(IoT)设备间的通信[^4]。此不同的是,HTTP最初是为了在网络上交换超文本文档而创建,主要服务于Web浏览器服务器之间的交互。 #### 2. 数据传输方式 - **MQTT**: 使用发布/订阅模式,客户端可以向主题发布消息也可以订阅感兴趣的主题接收消息。这种机制减少了不必要的轮询请求,提高了资源利用率。 - **HTTP**: 基于请求-响应模型,每一次数据交换都需要建立新的连接,在完成一次完整的对话之后关闭该连接。这种方式增加了开销,特别是在频繁的小规模数据交换场景下表现不佳[^3]。 #### 3. 效率性能 根据实际测试结果显示,在相同的3G网络条件下,MQTT的吞吐量大约是HTTP的93倍,这表明前者具有更高的效率以及更快的速度特性。此外,由于采用了二进制编码的消息体结构,进一步降低了头部信息所占比例,从而提升了整体性能水平。 #### 4. 资源消耗情况 对于功耗敏感型应用而言,比如移动终端或者远程传感器节点等场合,采用MQTT能够有效降低电量损耗并减少所需占用的频谱宽度;相比之下,基于TCP/IP栈构建的传统RESTful API接口(即HTTP),往往伴随着较大的内存占用及较高的CPU负载比率。 #### 5. 可靠性保障措施 MQTT提供了三种不同的QoS级别来满足多样化的业务需求——0表示最多一次交付(At most once),1代表至少一次确认(At least once),最后还有确切的一次传递(Exactly once)[^1]。然而,HTTP并不具备内置的质量控制手段,因此通常依赖外部组件如重试逻辑或是事务管理器来进行补偿操作。 ```python import paho.mqtt.client as mqtt def on_connect(client, userdata, flags, rc): print("Connected with result code "+str(rc)) client.subscribe("test/topic") client = mqtt.Client() client.on_connect = on_connect client.connect("mqtt.eclipse.org", 1883, 60) client.loop_forever() ``` 上述Python代码展示了如何利用Paho库快速搭建一个简单的MQTT客户端实例,用于监听指定主题下的最新动态更新通知。
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