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    报文是什么意思？mqtt协议报文格式详解

     
    关键词：报文，mqtt，报文格式 
     
    问题：报文是什么意思？mqtt协议报文格式详解
    回答：
    报文是网络中交换和传输的数据单元，也是网络传输的单元。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不需一致。报文在传输过程中会不断地封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加一些控制信息组成的首部，那就是报文头。
     
    mqtt协议报文结构
     
    固件报头Fixed header
     
    最多一次(0), 发出去了就不管了
     
    至少一次(1),发出必须要等接收方回复ack，没有回复，那么就找时机重发，接收方需要处理去重
     
    准确一次(2)，保证只发一次，需要持久化，重复消息自动去重，并且只有当接收方把消息投递出去，才算完成
     
    控制报文的类型 Control Packet type,14种有效类型: [connect, publish, subscribe,.....]
     
    第一个1个字节前4位，
     
    标志Flags，
     
    第一个1个字节后4位，
     
    DUP 控制报文是否为重复报文，只有PUBLISH才会有DUP为1的情况，其他的报文类型都是0
     
    QoS 控制PUBLISH报文的质量等级，
     
    publish
     
    publish - pubrec
     
    publish - pubrec - pubrel - pubcomp
     
    RETAIN，
     
    每个topic只有唯一的保留消息，每个client订阅的时候，会立刻读取到保留消息
     
    如果订阅者无法与broker连接，可以顺利获得retain消息，让订阅者下次连接订阅成功时一次接受所有的内容
     
    发布者定时发布retain消息，订阅者可以根据retain消息的变化推测发布者状态
     
    剩余长度 Remaining Length
     
    从第二个字节开始，最大长度是4个字节，低位在前，高位在后，顺利获得每一个字节第一位[0不需要,1需要]确定是否需要继续往后继续计算，也就是最多可以存储256M, 最大值16进制为：0xFF,0xFF,0xFF,0x7F
     
    可变报头Variable header
     
    可变报文部分是根据不同的报文类型，这部分的内容也不同
     
    比如: 连接报文会有用户名密码标识，遗嘱标识,是否清理会话标识等,发布报文会有topic信息
     
    报文标识符 PackageIdentifier [messageId]
     
    标识符作用:
     
    2个字节最大65535
     
    这些报文类型需要：PUBLISH(QoS > 0), PUBACK, PUBREL, PUBCOMP, SUBSCRIBE,SUBACK, UNSUSCRIBE,UNSUBACK
     
    重发使用相同的标识符
     
    确认后释放标识符
     
    有效载荷Payload
     
    以下这些报文类型才有payload：
     
    CONNECT(用户名密码，遗嘱消息，遗嘱topic，客户端标识),
     
    PUBLISH(可有可无，根据实际情况)，
     
    SUBSCRIBE(订阅的topic信息集合),
     
    SUBACK(按顺序返回的订阅的topic的报文质量等级集合)
     
    UNSUBSCRIBE(取消订阅的topic信息集合)
     
    报文类型处理逻辑(接收方的处理逻辑)
     
    CONNECT 连接服务端 客户端--服务端
     
    报文解析错误:
     
    如果报文解析错误，连接失败
     
    如果解析的报文标识符不合法，连接失败
     
    报文解析成功
     
    重发QoS1的未完成的消息
     
    重发QoS2的未完成的消息
     
    连接成功，保存会话信息
     
    连接成功，回会CONNACK报文给客户端
     
    如果之前保存的会话信息，cleanSession == true，需要清空保存的session，订阅信息，需要重发的发布QoS1报文，需要重发的发布的QoS2的报文
     
    关闭之前的保存的会话
     
    如果报文标识符不存在，连接失败
     
    如果用户密码验证失败，连接失败
     
    如果是会话中已经存在该连接，说明是发送重复的连接报文
     
    检查心跳包，将已经存在的心跳包的间隔时间，更新成客户端指定的时间
     
    如果连接报文中存在遗嘱消息，需要将遗嘱消息保存在本次连接的会话对象中
     
    如果本次连接的报文cleanSession == false，也就是不清理会话，如果是客户端重连的，可能存在服务端有部分信息没有发送出去，需要重新发送给该客户端
     
    CONNACK 确认连接请求 服务端--客户端
     
    客户端确认连接成功
     
    PUBLISH 发布消息 双向
     
    客户端发送给服务端，是为了将报文分发到其他订阅匹配的客户端
     
    服务端发送给客户端，是为了发消息给匹配订阅的客户端
     
    根据不同的质量等级进行不同的回复报文
     
    QoS 0 直接publish消息即可
     
    QoS 1 PUBLISH消息之后，还需要回复PUBACK给来源客户端
     
    Qos 2 PUBLISH消息之后，还需要回复PUBREC给来源客户端 (后续客户端端发送PUBREL,再服务端发送PUBCOMP完成整个生命周期)
     
    如果是保留消息，需要覆盖之前保存的保留消息
     
    PUBACK 发布确认 双向
     
    带着messageId回复发布方，通知发布成功
     
    PUBAREC 发布收到 双向
     
    带着messageId回复发布方，通知收到了发布报文
     
    PUBREL 发布释放 双向
     
    带着messageId回复接收方，可以释放报文
     
    PUBCOMP 发布完成 双向
     
    带着messageId回复发布方，可以发布完成了
     
    SUBSCRIBE 订阅主题 客户端--服务端
     
    根据订阅的主题列表，
     
    保存订阅信息
     
    回复SUBACK，按顺序返回订阅报文中的报文质量等级集合
     
    根据订阅的主题，处理服务端保留信息，立即PUBLISH给客户端
     
    SUBACK 订阅确认 服务端-- 客户端
     
    客户端确认订阅成功
     
    UNSUBSCRIBE 取消订阅 客户端--服务端
     
    移除掉该客户端保存的订阅主题
     
    回复UNSUBACK报文
     
    UNSUBACK 订阅确认 服务端-- 客户端
     
    客户端确认取消订阅成功
     
    PINGREQ 心跳请求 客户端--服务端
     
    返回客户端PINGRESP报文
     
    PINGRESP 心跳响应 服务端--客户端
     
    收到报文确认服务端正常


     

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