1-5 发布、订阅和取消订阅

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在之前的课程里,我们学习了如何使用MQTT客户端连接MQTT服务端。在这节课里,我们学习客户端如何实现发布消息、订阅主题以及取消订阅主题。在本节课里我们将重点讲解以下MQTT报文:

* PUBLISH – 发布信息
* SUBSCRIBE – 订阅主题
* SUBACK – 订阅确认
* UNSUBSCRIBE – 取消订阅


PUBLISH – 发布消息

MQTT客户端一旦连接到服务端,便可以发布消息。 每条发布的MQTT消息必须包含一个主题。MQTT服务器可以通过主题确定将消息转发给哪些客户端。(注:这里的消息指的是MQTT报文。

PUBLISH - 发布消息
PUBLISH – 发布消息

MQTT客户端发布消息时,会向服务端发送PUBLISH报文。以下是PUBLISH报文的详细信息。

MQTT PUBLISH 报文
MQTT PUBLISH 报文

上图左侧栏中的内容是PUBLISH报文所包含的信息名称。右侧是信息的具体内容。

topicName – 主题名

主题名用于识别此信息应发布到哪一个主题。关于MQTT主题的应用,我们在之前的课程中已经做了详细介绍,在后续课程中我们还会对主题的高级应用进行更加详细的讲解。

QoS – 服务质量等级

QoS(Quality of Service)表示MQTT消息的服务质量等级。QoS有三个级别:0、1和2。QoS决定MQTT通讯有什么样的服务保证。有关QoS的详细信息我们会在后续课程中详细讲解。

packetId – 报文标识符

报文标识符可用于对MQTT报文进行标识。不同的MQTT报文所拥有的标识符不同。MQTT设备可以通过该标识符对MQTT报文进行甄别和管理。请注意:报文标识符的内容与QoS级别有密不可分的关系。只有QoS级别大于0时,报文标识符才是非零数值。如果QoS等于0,报文标识符为0。

retainFlag – 保留标志

在默认情况下,当客户端订阅了某一主题后,并不会马上接收到该主题的信息。只有在客户端订阅该主题后,服务端接收到该主题的新信息时,服务端才会将最新接收到的该主题信息推送给客户端。

但是在有些情况下,我们需要客户端在订阅了某一主题后马上接收到一条该主题的信息。这时候就需要用到保留标志这一信息。关于保留标志的具体使用方法,我们将在本教程的后续部分进行详细讲解。

Payload – 有效载荷

有效載荷是我们希望通过MQTT所发送的实际内容。我们可以使用MQTT协议发送文本,图像等格式的内容。这些内容都是通过有效載荷所发送的。

dupFlag – 重发标志

当MQTT报文的接收方没有及时确认收到报文时,发送方会重复发送MQTT报文。在重复发送MQTT报文时,发送方会将此“重发标志”设置为true。请注意,重发标志只在QoS级别大于0时使用。有关QoS的详细信息,我们将会在后续教程中为您做详细介绍。


SUBSCRIBE – 订阅主题

当客户端连接到服务端后,除了可以发布消息,也可以接收消息。我们在之前的课程讲过,所有MQTT消息都有主题。客户端要想接收消息,首先要订阅该消息的主题。这样,当有客户端向该主题发布消息后,订阅了该主题的客户端就能接收到消息了。

客户端要想订阅主题,首先要向服务端发送主题订阅请求。客户端是通过向服务端发送SUBSCRIBE报文来实现这一请求的。该报文包含有一系列“订阅主题名”。请留意,一个SUBSCRIBE报文可以包含有单个或者多个订阅主题名。也就是说,一个SUBSCRIBE报文可以用于订阅一个或者多个主题。

在以上PUBLISH报文讲解中,我们曾经提到过QoS(服务质量等级)这一概念。同样的,客户端在订阅主题时也可以明确QoS。服务端会根据SUBSCRIBE中的QoS来提供相应的服务保证。

另外每一个SUBSCRIBE报文还包含有“报文标识符”。报文标识符可用于对MQTT报文进行标识。不同的MQTT报文所拥有的标识符不同。MQTT设备可以通过该标识符对MQTT报文进行甄别和管理。


SUBACK – 订阅确认

服务端接收到客户端的订阅报文后,会向客户端发送SUBACK报文确认订阅。

SUBACK报文包含有“订阅返回码”和“报文标识符”这两个信息。

returnCode – 订阅返回码

客户端向服务端发送订阅请求后,服务端会给客户端返回一个订阅返回码。

在之前的讲解中我们说过,客户端可通过一个SUBSCRIBE报文发送多个主题的订阅请求。服务端会针对SUBSCRIBE报文中的所有订阅主题来逐一回复给客户端一个返回码。

这个返回码的作用是告知客户端是否成功订阅了主题。以下是返回码的详细说明。

返回码 Return Code Response
0 订阅成功 – QoS 0
1 订阅成功- QoS 1
2 订阅成功- QoS 2
128 订阅失败

请留意,如上表所示,针对不同的主题订阅QoS,服务端的返回码会有所不同。

另外每一个SUBACK报文也包含有“报文标识符”。MQTT设备可以通过该标识符对报文进行管理。


UNSUBSCRIBE – 取消订阅

顾名思义,当客户端要取消订阅某主题时,可通过向服务端发送UNSUBSCRIBE – 取消订阅报文来实现。

MQTT-UNSUBSCRIBE-取消订阅报文
MQTT-UNSUBSCRIBE-取消订阅报文

以上示意图显示,UNSUBSCRIBE报文包含两个重要信息,第一个是取消订阅的主题名称。同一个UNSUBSCRIBE报文可以同时包含多个取消订阅的主题名称。另外,UNSUBSCRIBE报文也包含“报文标识符”,MQTT设备可以通过该标识符对报文进行管理。

当服务端接收到UNSUBSCRIBE报文后,会向客户端发送取消订阅确认报文 – UNSUBACK报文。该报文含有客户端所发送的“取消订阅报文标识符”。

客户端接收到UNSUBACK报文后就可以确认取消主题订阅已经成功完成了。

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