前言
这次要讲到客户端/服务器的发布消息行为,与publish相关的消息类型,会在这里看到。
publish
客户端发布消息经由服务器分发到所有对应的订阅者那里。一个订阅者可以订阅若干个主题(topic name),但一个publish消息只能拥有一个主题。
消息架构一览:
| description | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
fixed header/固定头部 |
byte 1 |
|
message type(3) |
dup flag |
qos level |
retain |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
byte 2 |
remaining length |
variable header/可变头部 |
topic name |
byte 1 |
length msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 2 |
length lsb (3) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
byte 3 |
'a' (0x61) |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
byte 4 |
'/' (0x2f) |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
byte 5 |
'b' (0x62) |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
message identifier |
byte 6 |
message id msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 7 |
message id lsb (10) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
playload/消息体 |
blob,二进制对象形式。二进制具体包含的内容和格式,可有应用程序自身定义。若消息体为空(0长度)也是可能的。 |
固定头部
dup flag,设为0,表示当前为第一次发送。
retain flag,只有在publish消息中才有效。
- 1:表示发送的消息需要一直持久保存,不但要发送给当前的订阅者,并且以后新来的订阅了此topic name的订阅者会马上得到推送。
备注:新来乍到的订阅者,只会取出最新的一个retain flag = 1的消息推送,不是所有。
- 0:仅仅为当前订阅者推送此消息。
可变头部
topic name,utf-8编码字符串形式,不支持通配符!
消息体
一般作为utf-8编码写入接口,但不排除自定义的消息格式。
空的消息体(zero-length)的publish消息也可以是合法的。
当服务器接收到空消息体(zero-length payload)、retain = 1、具有topic name的一个publish特殊消息,表示同时满足retain = 1、相同topic name的这两个特征的被持久化publish消息,可被删除。
response/响应
固定头部qos level决定了消息中间件针对发布者具体需要响应的内容:
qos level |
expected response |
qos 0 |
none |
qos 1 |
puback |
qos 2 |
pubrec |
备注:仅仅针对发布publish消息的发布者。
actions:
无论是订阅者还是服务器接收到publish消息之后,需要根据qos level执行不同动作。
qos level |
expected action |
qos 0 |
发送到所有感兴趣者 |
qos 1 |
持久化记录下来,发送到所有感兴趣的参与者,返回一个puback消息给发送者 |
qos 2 |
持久化记录下来,暂时不发送所有感兴趣的参与者,返回一个pubrec消息给发送者 |
如果服务器收到publish消息,参与者指的是订阅者。如果订阅者收到publish消息,参与者就是服务器。
需要注意:
- 发布者发布的publish消息发送到服务器,在payload/消息体处可能夹带有私货,可能含有自定义的数据 格式
- 若兼容mqtt客户端,经由服务器分发到所有对应订阅者处只能是规规矩矩的publish消息,并且固定头部的retain标志不能被设置成有效值1
授权
未经授权的发布者提交的publish消息,服务器会忽略掉,客户端不会被通知。
puback
作为订阅者/服务器接收(qos level = 1)publish消息之后对发送者的响应,整个消息不复杂。
| description | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
fixed header/固定头部 |
byte 1 |
|
message type (4) |
dup flag |
qos flags |
retain |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
x |
x |
x |
x |
byte 2 |
|
remaining length (2) |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
variable header/可变头部 |
message identifier |
byte 1 |
message id msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 2 |
message id lsb (10) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
虽没有消息体,但可变头部附加一个16位的无符号short类型。
pubrec
字面意思为assured publish received,作为订阅者/服务器对qos level = 2的发布publish消息的发送方的响应,确认已经收到,为qos level = 2消息流的第二个消息。
和puback相比,除了消息类型不同外,其它都是一样。
| description | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
fixed header/固定头部 |
byte 1 |
|
message type (5) |
dup flag |
qos flags |
retain |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
x |
x |
x |
x |
byte 2 |
|
remaining length (2) |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
variable header/可变头部 |
message identifier |
byte 1 |
message id msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 2 |
message id lsb (10) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
无论是订阅者还是服务器,在消费pubrec消息之后需要发送一个pubrel消息给发送者(和pubrec具有同样的消息id),确认已收到。
pubrel
qos level = 2的协议流的第三个消息,有publish消息的发布者发送,参与方接收。完整示范如下:
| description | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
fixed header/固定头部 |
byte 1 |
|
message type (6) |
dup flag |
qos flags |
retain |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
x |
byte 2 |
|
remaining length (2) |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
variable header/可变头部 |
message identifier |
byte 1 |
message id msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 2 |
message id lsb (10) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
qos level 1,pubrel消息要求如此。
dup flag 为0,表示消息第一次被发送。
毫无疑问,剩余长度为2个byte长度。
可变头部中,消息id和发布者接收到的pubrec所包含的消息id是一致的。
动作:
- 服务器接收到发布者(a)的pubrel消息,此时服务器让发布者(a)刚才发布publish消息可用,发送此publish消息给所有订阅此主题的订阅者,然后发送pubcomp消息给发布者(a)
-
可变头部包含消息id和服务器接收的pubrel消息id是一致的。
一个订阅者接收到pubrel消息,订阅者使publish消息可用,然后反馈一个pubcomp消息给服务器
pubcomp
作为qos level = 2消息流第四个,也是最后一个消息,由收到pubrel的一方向另一方做出的响应消息。
完整的消息一览,和pubrel一致,除了消息类型。
| description | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
fixed header/固定头部 |
byte 1 |
|
message type (7) |
dup flag |
qos flags |
retain |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
x |
x |
x |
x |
byte 2 |
|
remaining length (2) |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
variable header/可变头部 |
message identifier |
byte 1 |
message id msb (0) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
byte 2 |
message id lsb (10) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
当客户端接收一个pubcomp消息时,客户端摒弃原来的消息,因为它已经成功发送消息到服务器。
小结
消息的发布和确认等一些流程,主要是跟消息发布者所设定的qos level有关;稍加整理,绘制了下面一张图,理解起来可能会更清晰些:
上图针对的是客户端发布消息到服务器端的方向。
为了确保消息已经成功传递过去,只有收到了确认,才会让人特别放心。
在qos level = 2时,通信双方都需要知道各自的确认流程以及所处阶段等,交互很多,数据量大的情况下,可能会造成数据线路传递拥塞。服务器选择qos = 0/1,大部分情况都是可以应对的。
比如重要消息,就要确保对方都要收到,然后彼此确认,ok,这个消息是真实、有效的。
无论qos level为0、1,还是2,服务器(具备所有条件都满足之后)总要把收到的具体内容和topic组装成一个新的publish message(也不一定要重新构造,但要求推送的publish消息,一定要具有明确的主题和内容,retain标志不能设置为1)推送到所有感兴趣的订阅者。
嗯,消息的发布来源别忘记还有可能来自connect消息中的will topic和will message,若是设置了will flag标记的话。