MQTT协议通信对象分为客户端和服务端，数据的传输以消息为单位，每个消息包含主题，消息服务质量和有效数据。消息的发送和接收都需要依赖主题：A订阅主题T1，B订阅主题T2，A想发送消息给B，就需要将消息发送到主题T2。

一 客户端

通信双方的身份。mqtt通信双方都是客户端，消息传递是以订阅主题的形式。

•发布消息到服务端以转发到其他客户端
•订阅主题以接收其他客户端的消息
•发起连接/断开

二 服务端

作为客户端与客户端之间通信的中介。

•接收客户端发布的消息
•接收客户端的连接
•转发消息给特定的客户端
•接收客户端的订阅主题请求

三 消息服务质量

消息服务质量决定了一个MQTT报文的消息应如何处理。

•qos0：客户端仅讲报文发送一次，服务端不需要应答，报文是否送达不保证。
•qos1：客户端发送报文，服务端接收到后必须应答，超时重发。
•qos2：客户端发送报文，服务端接收到后应答，客户端再次发送一个release报文，服务端发送该报文到指定主题下的客户端，并应答。

qos0-qos2，服务的质量逐步提高。qos2能使客户端对报文的发送有全局的掌控。qos0很不负责任，嫁出去的女儿泼出去的水，不管了。qos1还行。

四 主题

MQTT主题是一个字符串，由服务端维护。客户端通过在服务端订阅主题，可接收来自该主题的消息。客户端可向该主题发送消息，所有订阅该主题的客户端都会受到该消息。实现的方式是：客户端向服务端发送带主题的消息到服务端，由服务端将消息转发给订阅该主题的客户端，所以服务端地位重要。

MQTT主题支持分级，如/Home/BathRoom/Mirror，/Home/LivingRoom/Tv，是同一等级下的主题。

主题也支持通配符#，发送消息到主题 /Home/# 则BathRoom和LivingRoom主题下的客户端都会收到消息。

主题也支持单层通配符+，/Home/+ 则BathRoom和LivingRoom主题下的客户端会受到消息，但/Home/BathRoom/Mirror和/Home/LivingRoom/Tv 不会收到消息，这点需要跟#区别。

五 MQTT控制报文

MQTT协议依靠MQTT控制报文来通信

5.1 固定报头

表示控制报文的类型，报文的一些标志位（包括消息服务质量），以及报文剩余的字节长度。

5.2 可变报头

可变报头的内容跟报文类型有关。

包含报文标识符，一个16bit的数据，用于唯一的标记此次通信的报文。当客户端处理完当前报文后，标识符可释放重用。qos0的消息不需要标识符，因为不需要服务端的应答。

5.3 有效载荷

前面都是协议规定必须的，有效载荷是真正的用户数据。不同类型的报文，有效载荷里的数据不同。

5.4 控制报文类型

不同类型的报文，其不同点在于可变报头及有效载荷。就以这两部分看看主要的报文：

5.4.1 连接报文

•可变报头：包含 “使用传输层协议名”（TCP），MQTT协议等级（3.1.1）,连接标志，保持连接。

连接标志：指示有效载荷部分的内容。

保持连接：MQTT客户端需要在一个时间内给服务端发送心跳报文，服务端也要在规定时间内应答。由此判断通信双方是否在线。

•有效载荷

由连接标志指示其内容，出现的顺序为：客户端标识符，遗嘱主题，遗嘱消息，用户名，密码。

客户端标志：字符串，用于唯一标志一个客户端。

遗嘱：是一种错误补救方式，当客户端以异常方式断开连接时，服务端长时间未能联系到客户端，则服务端将该客户端的遗嘱消息发布到遗嘱主题。

用户名和密码：字符串，用于识别客户端是否合法。

5.4.2 发布publish

•固定报头：

 
•DUP*：重发标志，是否是一个重发的报文，qos0大咩。

RETAIN:保留标志位。若为1，服务端需要在内存中保留该消息。

•可变报头：主题及报文标识符
•有效载荷：应用数据，一般是json字符串。

5.4.3 订阅主题subscribe

可订阅多个主题

•有效载荷：包含一个主题过滤器表示客户端要订阅的主题，消息服务质量qos。主题过滤器是一个字符串，后面跟着一个字节的消息服务质量，组成一组，一个订阅报文可包含多组这样的东西，来支持订阅多个主题。

六，安全

安全的实现主要依赖于传输层协议，推进TLS协议服务端使用8883端口。

轻量加密AES