MQTT協議實現（一）

MQTT協議實現（一）

11年的時候，記錄寫過一篇文章《採用MQTT協議實現android消息推送》，那個時候，只是爲了實現推送的功能，沒有仔細閱讀過MQTT協議的內容。最近看同事又重新提起這個協議，於是就心血來潮去實現一下。MQTT協議是在tcp協議之上的，是基於TCP/IP的一個應用協議，正好可以驗證一下自己之前整理的基於tcp的RHSocket框架。

MQTT協議簡述

MQTT（Message Queue Telemetry Transport），遙測傳輸協議，提供訂閱／發佈模式，更爲簡約、輕量，易於使用，針對受限環境（帶寬低、網絡延遲高、網絡通信不穩定），對於移動互聯網的場景的消息推送十分有效。

特點如下：

1.使用發佈／訂閱消息模式，提供一對多的消息發佈，接觸應用程序耦合。

2.對負載內容屏蔽的消息傳輸。

3.使用TCP/IP提供網絡連接。

4.有三種消息發佈服務質量：“至多一次”，“至少一次”，“只有一次”

5.傳輸數據小（最小固定長度的頭部是2個字節），協議交換最小化，以降低網絡流量。

具體的協議內容可以從ibm網站學習：http://public.dhe.ibm.com/software/dw/webservices/ws-mqtt/mqtt-v3r1.html

官方下載地址： http://public.dhe.ibm.com/software/dw/webservices/ws-mqtt/MQTT_V3.1_Protocol_Specific.pdf

也可以直接閱讀網友的博客：http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2014/02/07/409587.html

閱讀了MQTT的協議內容後，會發現它其實和前面RHSocket框架中提到過的自定義協議內容類似，

協議頭（固定頭部fixedheader，可變頭部variableheader）＋內容（內容載體payload）。

固定頭部（第一個固定協議字節，可變長度字節）

第一個字節（8位）

固定攜帶了4個數據內容，message type，dup flag，QoS level，retain。

0

1

2

3

4

5

6

7

第0到3位，這4個bit是message type。

第4位，這1個bit是dup flag。

第5和6位，這2個bit是QoS level。

第7位，這1個bit是retain，預留位。

程序定義如下：

/** message type */
typedef NS_ENUM(UInt8, RHMQTTMessageType) {
    RHMQTTMessageTypeConnect = 1,           //client request to connect to server
    RHMQTTMessageTypeConnAck = 2,           //connect acknowledgment
    RHMQTTMessageTypePublish = 3,           //publish message
    RHMQTTMessageTypePubAck = 4,            //publish acknowledgment
    RHMQTTMessageTypePubRec = 5,            //publish received (assured delivery part 1)
    RHMQTTMessageTypePubRel = 6,            //publish release (assured delivery part 2)
    RHMQTTMessageTypePubComp = 7,           //publish complete (assured delivery part 3)
    RHMQTTMessageTypeSubscribe = 8,         //client subscribe request
    RHMQTTMessageTypeSubAck = 9,            //subscribe acknowledgment
    RHMQTTMessageTypeUnsubscribe = 10,      //client unsubscribe request
    RHMQTTMessageTypeUnsubAck = 11,         //unsubscribe acknowledgment
    RHMQTTMessageTypePingReq = 12,          //ping request
    RHMQTTMessageTypePingResp = 13,         //ping response
    RHMQTTMessageTypeDisconnect = 14,       //client is disconnecting
    RHMQTTMessageTypeReserved = 15          //reserved
};

/** QoS(Quality of Service,服務質量) */
typedef NS_ENUM(UInt8, RHMQTTQosLevel) {
    RHMQTTQosLevelAtMostOnce = 0,               //至多一次，發完即丟棄，<=1
    RHMQTTQosLevelAtLeastOnce = 1,              //至少一次，需要確認回覆，>=1
    RHMQTTQosLevelExactlyOnce = 2,              //只有一次，需要確認回覆，＝1
    RHMQTTQosLevelReserved = 3                  //待用，保留位置
};

可變長度字節（爲可變頭部和協議內容的長度之和，動態計算獲得，最小爲1個字節0x7F，最大爲4個字節0xFF,0xFF,0xFF,0x7F）

0xff

0xff

0xff

0x7f

如果可變頭部和包體內容的數據長度之和大於127，則可變長度字節數需要加長，從原來的1個字節，變爲可容納的字節數，最大爲4個字節。

至於爲什麼不是0xff，http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2014/02/07/409587.html中有說明，是MQTT協議規定所致。

可變頭部

可變頭部，協議中不同的命令，攜帶的數據內容也不同。http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2014/02/09/409630.html

後續通過程序實現分別說明。

包體內容

同上。

具體的內容，已經提供了學習連接，我就不拷貝了，哈哈。

閱讀相關的內容後，應該大概瞭解MQTT協議的字段定義了，下一篇我們從MQTT協議的連接入手，來一步步的學習。

相關代碼已經提交到github，https://github.com/zhu410289616/RHMQTTKit