MQTT 是什么？MQTT好用吗？

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport），作为一种轻量级的消息传输协议，其核心魅力在于其独特的发布/订阅模式，专为将物联网设备、传感器及各类应用程序无缝连接至互联网而生。该协议凭借其简单性、高效性以及在高带宽限制、高延迟及不稳定网络环境下的可靠表现，赢得了广泛的认可与应用。MQTT作为一个开放标准，由MQTT组织精心维护，确保了其持续的发展与演进。

一、MQTT的基础架构与运作机制

MQTT的运作离不开两个基本实体：消息发布者与消息订阅者。发布者负责将信息推送到特定的主题（Topic）上，而订阅者则通过订阅这些主题来接收相关的消息。这种松耦合的设计，不仅简化了消息传递的流程，还增强了系统的灵活性与可扩展性。以“Hello World”为例，通过简单的MQTT实现（如Mosquitto），我们可以轻松创建主题、发布消息，并实时订阅查看。

二、MQTT 示例：Hello World

在MQTT的世界里，”Hello World” 不仅仅是一句问候，它代表了一个简单而直接的交互过程：发布一个消息到特定主题，并随后订阅该主题以接收该消息。以下是这个经典示例的详细步骤，旨在更清晰地展示MQTT协议的基本操作。

步骤一：准备工作

首先，确保你的系统上已经安装了MQTT的某个实现，如Mosquitto。Mosquitto是一款流行的开源MQTT代理，支持消息的发布与订阅。

步骤二：发布消息

打开一个新的命令行窗口或终端，创建一个名为“hello”的主题：

mosquitto_pub -t “hello” -m “Hello, MQTT”

步骤三：订阅主题

使用以下命令来订阅主题：

mosquitto_sub -t “hello”

通过订阅主题，我们可以立即看到发布的消息。

总结

以上就是通过MQTT协议实现的“Hello World”示例。它简明地展示了如何创建并订阅一个主题，以及如何通过MQTT发布和接收消息。这个过程不仅展示了MQTT协议的基本操作，也揭示了其在物联网和其他实时通信系统中作为消息传递桥梁的潜力。通过扩展这个示例，你可以探索MQTT的更多高级特性和应用场景。

三、MQTT有什么高级特性

MQTT不仅限于基本的消息传递功能，它还提供了丰富的高级特性以应对复杂的应用场景。其中，QoS（服务质量）机制尤为关键，它通过三种不同的级别（QoS 0、QoS 1、QoS 2）确保了消息传输的灵活性与可靠性。此外，消息保留功能使得新订阅者能够即时获取最新的保留消息，而主题过滤机制则通过通配符的使用，极大地增强了订阅的灵活性与便捷性。同时，MQTT还支持身份验证与加密，为数据传输的安全性提供了有力保障。

QoS：MQTT支持3种服务质量级别（QoS）：

QoS 0：最多一次传输，这意味着消息可能会丢失或重复传输，适用于不需要保证消息传输的场景。
QoS 1：最少一次传输，这意味着消息至少会传输一次，但也可能会重复，适用于需要保证消息传输但可以容忍重复的场景。
QoS 2：恰好一次传输，这意味着消息只会传输一次，适用于需要严格保证消息传输的场景。

消息保留与主题过滤：

消息保留：发布的消息可以设置标志位，以指示该消息是否为保留消息。保留消息将被保留在该主题下，新的订阅者在订阅该主题时，将收到最新的保留消息。
主题过滤：MQTT支持使用所谓的“通配符”来订阅主题。通配符有两种：

“+”：匹配单层主题。例如，“sports/+/scores”将匹配“sports/football/scores”和“sports/basketball/scores”，但不会匹配“sports/soccer/scores”。
“#”：匹配多层主题。例如，“sports/#”将匹配“sports/football/scores”、“sports/basketball/scores”和“sports/soccer/scores”。