服務質量
MQTT協議中規定了消息服務質量（Quality of Service），它保證了在不同的網絡環境下消息傳遞的可靠性，QoS 的設計是 MQTT 協議裏的重點。作爲專爲物聯網場景設計的協議，MQTT 的運行場景不僅僅是 PC，而是更廣泛的窄帶寬網絡和低功耗設備，如果能在協議層解決傳輸質量的問題，將爲物聯網應用的開發提供極大便利。
| Qos值 | Bit2 | Bit1 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 最多分發一次 |
| 1 | 0 | 0 | 至少分發一次 |
| 2 | 0 | 0 | 只分發一次 |
| - | 1 | 1 | 保留位 |
PUBLISH 報文的 2 個 QoS 比特位不能同時設置爲 1 。如果服務端或客戶端收到 QoS 2
個比特位都爲 1 的無效 PUBLISH 報文，使用包含原因碼爲 0x81(無效報文)的 DISCONNECT 報文關閉網絡連接
工作原理
QoS 0 - 最多分發一次
當 QoS 爲 0 時，消息的分發依賴於底層網絡的能力。發佈者只會發佈一次消息，接收者不會應答消息，發佈者也不會儲存和重發消息。消息在這個等級下具有最高的傳輸效率，但可能送達一次也可能根本沒送達。
Qos 1 - 至少分發一次
當 QoS 爲 1 時，可以保證消息至少送達一次。MQTT 通過簡單的 ACK 機制來保證 QoS 1。發佈者會發布消息，並等待接收者的 PUBACK 報文的應答，如果在規定的時間內沒有收到 PUBACK 的應答，發佈者會將消息的 DUP 置爲 1 並重發消息。接收者接收到 QoS 爲 1 的消息時應該回應 PUBACK 報文，接收者可能會多次接受同一個消息，無論 DUP 標誌如何，接收者都會將收到的消息當作一個新的消息併發送 PUBACK 報文應答。
QoS 2 - 只分發一次
當 QoS 爲 2 時，發佈者和訂閱者通過兩次會話來保證消息只被傳遞一次，這是最高等級的服務質量，消息丟失和重複都是不可接受的。使用這個服務質量等級會有額外的開銷。
發佈者發佈 QoS 爲 2 的消息之後，會將發佈的消息儲存起來並等待接收者回復 PUBREC 的消息，發送者收到 PUBREC 消息後，它就可以安全丟棄掉之前的發佈消息，因爲它已經知道接收者成功收到了消息。發佈者會保存 PUBREC 消息並應答一個 PUBREL，等待接收者回復 PUBCOMP 消息，當發送者收到 PUBCOMP 消息之後會清空之前所保存的狀態。
當接收者接收到一條 QoS 爲 2 的 PUBLISH 消息時，他會處理此消息並返回一條 PUBREC 進行應答。當接收者收到 PUBREL 消息之後，它會丟棄掉所有已保存的狀態，並回復 PUBCOMP。
無論在傳輸過程中何時出現丟包，發送端都負責重發上一條消息。不管發送端是 Publisher 還是 Broker，都是如此。因此，接收端也需要對每一條命令消息都進行應答。
報文標識符（Packet ID）
MQTT 協議規定每次發佈一個 QoS > 0 的消息的時候都必須分配一個當前未使用的非零報文標識符 [MQTT-2.2.1-4]。當處理完這個報文對應的確認後，這個報文標識符就釋放可重用，某個報文標識符在某一時刻不能被多個命令所使用。
發佈者和訂閱者
MQTT 發佈消息 QoS 不是端到端的，是客戶端與服務器之間的。訂閱者收到 MQTT 消息的 QoS 級別，最終取決於發佈消息的 QoS 和主題訂閱的 QoS。
如何選擇QoS
QoS 級別越高，流程越複雜，系統資源消耗越大。應用程序可以根據自己的網絡場景和業務需求，選擇合適的 QoS 級別，比如在同一個子網內部的服務間的消息交互往往選用 QoS 0；而通過互聯網的實時消息通信往往選用 QoS 1；QoS 2 使用的場景相對少一些，適合一些支付請求之類的要求較高的場景。
