Linux C应用编程：MQTT物联网

1 MQTT通信协议

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传 输）是一种基于客户端-服务端架构的消息传输协议，如今，MQTT 成为了最受欢迎的物联网协议，已广泛应用于车联网、智能家居、即时聊天应用和工业互 联网等领域。

 1.1 MQTT 报文组成部分

固定头（Fixed header）、可变头（Variable header）以及有效载荷（Payload，消息体）。

• 固定头（Fixed header）：存在于所有 MQTT 报文中，固定头中有报文类型标识，可用于识别是哪 种 MQTT 报文，譬如该报文是 CONNECT 报文还是 CONNACK 报文，亦或是其它类型报文。
• 可变头（Variable header）：存在于部分类型的 MQTT 报文中，报文的类型决定了可变头是否存 在及其具体的内容。
• 消息体（Payload）：存在于部分类型的 MQTT 报文中，payload 就是消息载体的意思。

关于 MQTT 协议的参考资料，链接地址如下：MQTT 协议参考资料 

1.2 MQTT 客户端连接服务端步骤

1. 首先客户端需要向服务端发送连接请求，这个连接请求实际上就是向服务端发送一个 CONNECT 报文，也就是发送了一个 CONNECT 数据包。
2. MQTT 服务端收到连接请求后，会向客户端发送连接确认。连接确认实际上是向客户端发送一个 CONNACK 报文，也就是 CONNACK 数据包。

 1.3 MQTT 客户端与服务端断开连接

如果客户端想要断开与服务端的连接，此时客户端可以主动向服务端发送一个 DISCONNECT 报文来断开与服务端的连接

1.4 发布消息、订阅主题与取消订阅主题

1.4.1 PUBLISH–发布消息

当客户端连接到服务端之后，就可以向服务端发布消息了，每条发布的消息必须指定一个“主题”，表示向某主题发布消息；MQTT 服务端可以通过主题来确定将消息转发给哪些客户端（订阅了该主题的客户端）

1.4.2 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，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。

当客户端向服务端发送 SUBSCRIBE 报文，服务端接收到 SUBSCRIBE 报文之后会向客户端回复一个 SUBACK 报文（订阅确认报文），SUBACK 报文包含有“订阅返回码”和“报文标识符”这两个信息。

由上表可知，当 returnCode=0、1 或 2 这三种情况时，都表示订阅成功；具体返回的数字是多少，根据 订阅主题时 QoS 的不同，服务端的返回码也会有所不同！

1.4.3 UNSUBSCRIBE--取消订阅主题

客户端通过向服务端发送一个 UNSUBSCRIBE 报文来取消订阅主题，当服务端接收到 UNSUBSCRIBE 报文后，会向发送方回复一个 UNSUBACK 报文（取消订阅确认报文），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。