MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的发布/订阅消息传输协议，专为低带宽、高延迟或不稳定网络设计，广泛用于 IoT 场景。

核心特点

• 轻量高效：协议开销小，适合资源受限设备
• 发布/订阅模型：解耦生产者与消费者，支持一对多通信
• QoS 机制：三种服务质量级别，保障消息可靠性
• Topic 路由：层次化主题结构，灵活可扩展

工作原理

组件	说明
Broker	消息中转站，负责接收、过滤和分发
Publisher	发布消息到指定 Topic
Subscriber	订阅 Topic 接收消息
Topic	消息路由标识（如 home/temperature）

QoS 级别

级别	语义	适用场景
QoS 0	最多一次，可能丢失	日志、实时传感器数据
QoS 1	至少一次，可能重复	通知、状态更新
QoS 2	恰好一次	金融交易、关键指令

Topic 通配符

• +：单层匹配，home/+/temperature 匹配 home/kitchen/temperature
• #：多层匹配，home/# 匹配 home/bedroom/light/status

提示

Topic 区分大小写，避免前导 / 或空格。

消息结构

固定头部

字段	说明
报文类型	4 bit，无符号整数
标识位	4 bit，PUBLISH 报文专用：DUP / QoS / Retain
剩余长度	可变报头 + 有效载荷的字节数

可变报头

内容取决于报文类型：

• CONNECT：协议名、协议级别、连接标识、Keep Alive、属性
• PUBLISH：主题名、报文标识符、属性

属性（MQTT 5.0）：可选字段，由属性长度 + 属性列表组成。

MQTT 5.0 属性规范

有效载荷

• PUBLISH：承载应用消息内容
• SUBSCRIBE：订阅主题及选项

客户端示例

import Paho from "paho-mqtt";

const client = new Paho.Client(
  "broker.example.com",
  8083,
  "clientId-" + Math.random().toString(16)
);

client.onMessageArrived = (message) => {
  console.log(`收到消息: ${message.payloadString}`);
};

client.connect({
  onSuccess: () => {
    client.subscribe("home/temperature");
    const message = new Paho.Message("25.5°C");
    message.destinationName = "home/temperature";
    client.send(message);
  },
});

注意

生产环境建议启用 TLS/SSL 加密及用户名密码认证。

贡献者: paiad