什么是MQTT
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）模式的轻量级协议，该协议构建于TCP/IP协议之上。
MQTT特征
- 基于 TCP 协议的应用层协议；
- 采用 C/S 架构；
- 使用订阅/发布模式，将消息的发送方和接受方解耦；
- 提供 3 种消息的 QoS（Quality of Service）: 至多一次，最少一次，只有一次；
- 收发消息都是异步的，发送方不需要等待接收方应答。
与传统MQ的区别
虽然 MQTT 协议名称有 Message Queue 两个词，但是它并不是一个像 RabbitMQ 那样的一个消息队列，MQTT 跟传统的消息队列相比，有以下一些区别：
- 在传统消息队列中，在发送消息之前，必须先创建相应的队列；在 MQTT 中，不需要预先创建要发布的主题（可订阅的 Topic）；
- 在传统消息队列中，未被消费的消息总是会被保存在某个队列中，直到有一个消费者将其消费；在 MQTT 中，如果发布一个没有被任何客户端订阅的消息，这个消息将被直接扔掉；
- 在传统消息队列中，一个消息只能被一个客户端获取，在 MQTT 中，一个消息可以被多个订阅者获取，MQTT 协议也不支持指定消息被单一的客户端获取。
MQTT通讯模型
MQTT 的通信是通过发布/订阅的方式来实现的，消息的发布方和订阅方通过这种方式来进行解耦，它们没有直接地连接，它们需要一个中间方（Broker）。
- 发布方（Publisher）将消息发送到 Broker；
- Broker 接收到消息以后，检查下都有哪些订阅方订阅了此类消息，然后将消息发送到这些订阅方（subscriber）；
- 订阅方（subscriber）从 Broker 获取该消息；
MQTT Client
任何终端，只要运行了 MQTT 的库或者代码，我们都可以将其称为 MQTT 的 Client，一个 Client 可以同时是 Publisher 和 Subscriber。
MQTT Broker
Broker 负责接收 Publisher 的消息，并发送给相应的 Subscriber，它是整个 MQTT 订阅/发布的核心，具有以下功能：
- 可以横向扩展，比如集群，来满足大量的 Client 接入；
- 可以扩展接入业务系统；
- 易于监控，满足高可用性。
MQTT协议数据包的固定包头
| 名称 | 值 | 方向 | 描述 |
|---|---|---|---|
| Reserved | 0 | 不可用 | 保留位 |
| CONNECT | 1 | Client 到 Broker | Client 请求连接到 Broker |
| CONNACK | 2 | Broker 到 Client | 连接确认 |
| PUBLISH | 3 | 双向 | 发布消息 |
| PUBACK | 4 | 双向 | 发布确认 |
| PUBREC | 5 | 双向 | 发布收到 |
| PUBREL | 6 | 双向 | 发布释放 |
| PUBCOMP | 7 | 双向 | 发布完成 |
| SUBSCRIBE | 8 | Client 到 Broker | Client 请求订阅 |
| SUBACK | 9 | Broker 到 Client | 订阅确认 |
| UNSUBSCRIBE | 10 | Client 到 Broker | Client 请求取消订阅 |
| UNSUBACK | 11 | Broker 到 Client | 取消订阅确认 |
| PINGREQ | 12 | Client 到 Broker | PING 请求 |
| PINGRESP | 13 | Broker 到 Client | PING 应答 |
| DISCONNECT | 14 | Client 到 Broker | Client 主动中断连接 |
| Reserved | 15 | 不可用 | 保留位 |