mqtt介绍和go代码实现

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用

实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。

MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分：

（1）Topic，可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到该主题的消息内容（payload）；

（2）payload，可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。

2  网络传输与应用消息

MQTT会构建底层网络传输：它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。

当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连。

3 MQTT客户端

一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：

（1）发布其他客户端可能会订阅的信息；

（2）订阅其它客户端发布的消息；

（3）退订或删除应用程序的消息；

（4）断开与服务器连接。

4  MQTT服务器

MQTT服务器以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

（1）接受来自客户的网络连接；

（2）接受客户发布的应用信息；

（3）处理来自客户端的订阅和退订请求；

（4）向订阅的客户转发应用程序消息。

5  MQTT协议中的订阅、主题、会话

一、订阅（Subscription）

订阅包含主题筛选器（Topic Filter）和最大服务质量（QoS）。订阅会与一个会话（Session）关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。

二、会话（Session）

每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话，客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间，也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。

三、主题名（Topic Name）

连接到一个应用程序消息的标签，该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。

四、主题筛选器（Topic Filter）

一个对主题名通配符筛选器，在订阅表达式中使用，表示订阅所匹配到的多个主题。

五、负载（Payload）

消息订阅者所具体接收的内容。

测试mqtt客户端

MQTTBox-win

package main

import (

"fmt"

//import the Paho Go MQTT library

MQTT "github.com/eclipse/paho.mqtt.golang"

"os"

"time"

)

//define a function for the default message handler

var f MQTT.MessageHandler = func(client MQTT.Client, msg MQTT.Message) {

fmt.Printf("TOPIC: %sn", msg.Topic())

fmt.Printf("MSG: %sn", msg.Payload())

}

func main() {

//create a ClientOptions struct setting the broker address, clientid, turn

//off trace output and set the default message handler

opts := MQTT.NewClientOptions().AddBroker("tcp://iot.eclipse.org:1883")

opts.SetClientID("go-simple")

opts.SetDefaultPublishHandler(f)

//create and start a client using the above ClientOptions

c := MQTT.NewClient(opts)

if token := c.Connect(); token.Wait() && token.Error() != nil {

panic(token.Error())

}

//subscribe to the topic /go-mqtt/sample and request messages to be delivered

//at a maximum qos of zero, wait for the receipt to confirm the subscription

if token := c.Subscribe("go-mqtt/sample", 0, nil); token.Wait() && token.Error() != nil {

fmt.Println(token.Error())
os.Exit(1)

}

//Publish 5 messages to /go-mqtt/sample at qos 1 and wait for the receipt

//from the server after sending each message

for i := 0; i < 5; i++ {

text := fmt.Sprintf("this is msg #%d!", i)
token := c.Publish("go-mqtt/sample", 0, false, text)
token.Wait()

}

time.Sleep(3 * time.Second)

//unsubscribe from /go-mqtt/sample

if token := c.Unsubscribe("go-mqtt/sample"); token.Wait() && token.Error() != nil {

fmt.Println(token.Error())
os.Exit(1)

}

c.Disconnect(250)

}