MQTT 是一种基于发布/订阅模式轻量级传输协议，具有大略易实现、支持QoS、报文小等特点，非常适用于工业互联网、车联网、智能硬件、电力能源等领域。
本文将通过讲解与演示向读者展示MQTT协议的入门利用流程，物联网及MQTT初学者可以通过本文以更大略的办法理解MQTT干系观点，快速开始MQTT做事及运用的开拓。
MQTT连接在利用MQTT协议进行通信之前，须要先建立一个MQTT连接，连接由客户端向做事器端发起。
MQTT客户端
任何运行了MQTT客户端库的程序或设备都是一个MQTT客户端，例如：利用了MQTT的即时通讯APP是一个客户端，利用MQTT上报数据的各种传感器设备是一个客户端，以及各种MQTT测试工具也是一个客户端。
目前，基本所有的编程措辞都有成熟的开源MQTT客户端库，读者可参考EMQ整理的 MQTT客户端库大全选择一个得当的客户端库来构建知足自身业务需求的MQTT客户端。也可直接访问EMQ供应的 MQTT客户端编程系列博客，学习如何在Java、Python、PHP、Node.js等编程措辞中利用MQTT。
本次演示我们将利用由MQTT X供应的支持浏览器访问的在线MQTT客户端。MQTT X是目前开源客户端中GitHub Star数最多的，它同时也供应了桌面客户端与命令行客户端。
MQTT做事器
MQTT做事器卖力吸收客户端发起的连接，并将客户端发送的转发到其余一些符合条件的客户端。一个成熟的MQTT做事器可支持海量的客户端连接及百万级的吞吐，帮助物联网业务供应商专注于业务功能并快速创建一个可靠的MQTT运用。
MQTT做事器一样平常有私有支配、全托管云做事、公共在线三种形式。
私有支配须要自行搭建与掩护做事器，适宜接入量较大、且有技能团队支持的公司。读者若是希望搭建私有MQTT做事器进行测试，可运行如下Docker命令利用EMQX开源版。
dockerrun-d--nameemqx-p1883:1883-p8083:8083-p8084:8084-p8883:8883-p18083:18083emqx/emqx全托管云做事免除了企业掩护根本举动步伐的包袱，大略几步就能轻松开启MQTT做事。如下图，EMQX Cloud支持按连接创建MQTT做事，且可选择支配在多个云平台。
本次演示我们将利用由EMQ供应的公共MQTT做事器，该做事器基于全托管的MQTT云做事-EMQX Cloud 创建，做事器信息如下：
Broker： broker.emqx.ioTCP Port： 1883Websocket Port： 8083发布与订阅连接成功后，客户端就能进行的收发，在收发前我们须要先理解发布/订阅模式。
发布/订阅模式
发布订阅模式差异于传统的客户端-做事器模式，它使发送的客户端（发布者）与吸收的客户端（订阅者）分离，发布者与订阅者不须要建立直接联系。我们既可以让多个发布者向一个订阅者发布，也可以让多个订阅者同时吸收一个发布者的，它的精髓在于由一个被称为代理（MQTT做事器）的中间角色卖力所有路由和分发的事情。
下图为MQTT的发布/订阅流程：温度传感器作为一个客户端连接至MQTT做事器后，即可向某个主题（比如 Temperature）发布温度，做事器收到该后会将转发至订阅了 Temperature 主题的客户端（比如下图的手机、浏览器等运用）。
主题（Topic）
MQTT协议基于主题进行路由，主题类似URL路径，例如：
chat/room/1sensor/10/temperaturesensor/+/temperature
主题通过 / 分割层级，支持 +， # 通配符:
+：表示通配一个层级，例如 a/+ 匹配 a/x， a/y#：表示通配多个层级，例如 a/# 匹配 a/x，a/b/c/d做事质量（QoS）
MQTT协议供应了3种做事质量等级（Quality of Service），它担保了在不同的网络环境下通报的可靠性。
QoS 0：最多通报一次。如果当时客户端不可用，则会丢失该。发布者发送一条之后，就不再关心它有没有发送到对方，也不设置任何重发机制。
QoS 1：通报至少1次。包含了大略的重发机制，发布者发送之后等待吸收者的ACK，如果没收到ACK则重新发送。这种模式能担保至少能到达一次，但无法担保重复。
QoS 2：仅传送一次。设计了重发和重复创造机制，担保到达对方并且严格只到达一次。
订阅主题
接下来我们仿照温度传感器场景，在之前创建的Simple Demo连接里订阅所有的温度传感器上报的温度数据，即订阅通配符主题 sensor/+/temperature。
如下图，点击按钮 New Subscription，在弹出框的Topic下面输入主题 sensor/+/temperature，QoS保持默认0不变。
Color字段可修正订阅标签的颜色，Alias字段可修正订阅主题的显示名称。这两个字段为该在线客户端特有，利用代码连接时无此参数。
订阅成功后即可看到中间的订阅列表里多了一条记录。
发布
接下来我们点击最左侧的 + 按钮分别创建 Sensor 1 和 Sensor 2 两个连接，仿照两个温度传感器。
连接创建好后如下图所示，将会看到3个连接，并且连接左侧的在线状态圆点都为绿色（绿色解释连接成功）。
选中Sensor 1连接，在页面右下部分输入发布主题 sensor/1/temperature，框内输入如下JSON格式，并点击右侧最底部的发布按钮发送。
{"msg":"17.2"}如下表示发送成功。
利用同样的步骤，在Sensor 2连接里向 sensor/2/temperature 主题发布如下JSON。
{ "msg":"18.2"}将会看到Simple Demo连接收到2条新。
点击Simple Demo连接，将会看到两个传感器发送的两条。
MQTT主要特性演示
保留（Retained Message）
MQTT客户端向做事器发布时，可以设置保留标志。一个主题下最新一条保留会驻留在做事器，后来的订阅者订阅主题时仍可以吸收该。
如下图，我们在Sensor 1连接里向 retained_message 主题发送两条不一样的，且发送时勾选 Retain 选项。
然后，我们再在Simple Demo连接里订阅 retained_message 主题，订阅成功后将会收到Sensor 1发送的第二条保留，由此可见做事器只会保存一个主题下末了一条保留。
打消会话（Clean Session）
一样平常情形下MQTT客户端仅能吸收到在线时其他客户端发布的，如果客户端离线再上线后将收不到离线期间的。但是当客户端利用固定的Client ID，且连接参数Clean Session为false时，客户端离线后做事器可以为客户端保持一定量的离线，并在客户端再次上线后发送给客户端（且为客户端规复下线前的订阅信息）。
本次演示利用的公共MQTT做事器设置的离线保存韶光为5分钟，最大数为1000条，且不保存QoS 0。接下来我们创建一个MQTT 3.1.1版本的连接，并验证QoS 1情形下的离线会话。
MQTT5中利用CleanStart与SessionExpiryInterval改进了Clean Session。
如下图，创建一个名为 MQTT V3 的连接，Clean Session设置为false，MQTT版本选择3.1.1。
连接成功后订阅 clean_session_false 主题，且QoS设置为1。
订阅成功后，点击右上角的断开连接按钮。
接下来创建一个名为 MQTT_V3_Publish 的连接，MQTT版本同样设置为3.1.1，连接成功后向 clean_session_false 主题发布三条。
然后选中MQTT_V3连接，点击连接按钮连接至做事器，将会成功吸收到3条离线期间的。
遗嘱（Last Will）
MQTT客户端向做事器发起连接要求时，可以设置是否发送遗嘱（Will Message）标志，和遗嘱主题（Topic）与内容（Payload）。设置了遗嘱的MQTT客户端非常下线时（客户端断开前未向做事器发送DISCONNECT），MQTT做事器会发布该客户端设置的遗嘱。
如下图，我们创建一个名为 Last Will 的连接。
为了能快速看到效果，我们设置Keep Alive为5秒
Last-Will Topic设置为 last_willLast-Will QoS设置为 1Last-Will Retain设置为 trueLast-Will Payload设置为 offline连接成功后，我们断开电脑网络5秒钟以上（仿照客户端非常下线），再打开网络。然后启动Simple Demo连接，并订阅 last_will 主题，将会收到 Last Will 连接设置的遗嘱。
至此，我们完成了对MQTT干系根本观点及其利用流程的讲解与演示，读者可以根据本文所学考试测验上手利用MQTT协议，开始MQTT运用及做事开拓，探索MQTT的更多高等运用。
