3.8 SUBSCRIBE - 订阅主题

客户端向服务端发送SUBSCRIBE报文用于创建一个或多个订阅。每个订阅注册客户端关心的一个或多个主题。为了将应用消息转发给与那些订阅匹配的主题,服务端发送PUBLISH报文给客户端。SUBSCRIBE报文也(为每个订阅)指定了最大的QoS等级,服务端根据这个发送应用消息给客户端。

3.8.1 固定报头

图例 3.20 – SUBSCRIBE报文固定报头
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
byte 1 MQTT控制报文类型 (8) 保留位
1 0 0 0 0 0 1 0
byte 2 剩余长度
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
byte 1 MQTT控制报文类型 (8) 保留位
1 0 0 0 0 0 0 0
byte 2 剩余长度

SUBSCRIBE控制报固定报头的第3,2,1,0位是保留位,必须分别设置为0,0,1,0。服务端必须将其它的任何值都当做是不合法的并关闭网络连接 [MQTT-3.8.1-1]。

剩余长度字段

等于可变报头的长度(2字节)加上有效载荷的长度。

3.8.2可变报头

可变报头包含客户端标识符。2.3.1提供了有关报文标识符的更多信息。

可变报头非规范示例

图例 3.21 – 报文标识符等于10的可变报头,非规范示例 展示了报文标识符设置为10时的可变报头。

图例 3.21 – 报文标识符等于10的可变报头,非规范示例
描述 7 6 5 4 3 2 1 0
报文标识符
byte 1 报文标识符 MSB (0) 0 0 0 0 0 0 0 0
byte 2 报文标识符 LSB (10) 0 0 0 0 1 0 1 0

3.8.3 有效载荷

SUBSCRIBE报文的有效载荷包含了一个主题过滤器列表,它们表示客户端想要订阅的主题。SUBSCRIBE报文有效载荷中的主题过滤器列表必须是1.5.3节定义的UTF-8字符串 [MQTT-3.8.3-1]。服务端应该支持包含通配符(4.7.1节定义的)的主题过滤器。如果服务端选择不支持包含通配符的主题过滤器,必须拒绝任何包含通配符过滤器的订阅请求 [MQTT-3.8.3-2]。每一个过滤器后面跟着一个字节,这个字节被叫做 服务质量要求(Requested QoS)。它给出了服务端向客户端发送应用消息所允许的最大QoS等级。

SUBSCRIBE报文的有效载荷必须包含至少一对主题过滤器 和 QoS等级字段组合。没有有效载荷的SUBSCRIBE报文是违反协议的 [MQTT-3.8.3-3]。有关错误处理的信息请查看4.8节。

请求的最大服务质量等级字段编码为一个字节,它后面跟着UTF-8编码的主题名,那些主题过滤器 /和QoS等级组合是连续地打包。

图例 3.22 – SUBSCRIBE报文有效载荷格式
描述 7 6 5 4 3 2 1 0
主题过滤器
byte 1 长度 MSB
byte 2 长度 LSB
bytes 3..N 主题过滤器(Topic Filter)
服务质量要求(Requested QoS)
保留位 服务质量等级
byte N+1 0 0 0 0 0 0 X X
描述 7 6 5 4 3 2 1 0
主题过滤器
byte 1 长度 MSB
byte 2 长度 LSB
byte 3..N 主题过滤器(Topic Filter)
服务质量要求(Requested QoS)
保留位 服务质量等级
byte N+1 0 0 0 0 0 0 X X

当前版本的协议没有用到服务质量要求(Requested QoS)字节的高六位。如果有效载荷中的任何位是非零值,或者QoS不等于0,1或2,服务端必须认为SUBSCRIBE报文是不合法的并关闭网络连接 [MQTT-3-8.3-4]。

有效载荷非规范示例

图例 3.23 – 有效载荷字节格式非规范示例 展示了 表格 3.5 – 有效载荷非规范示例 中简略描述的SUBSCRIBE报文的有效载荷。

表格 3.5 – 有效载荷非规范示例
主题名 “a/b”
服务质量要求 0x01
主题名 “c/d”
服务质量要求 0x02
图例 3.23 – 有效载荷字节格式非规范示例
描述 7 6 5 4 3 2 1 0
主题过滤器(Topic Filter)
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
服务质量要求(Requested QoS)
byte 6 Requested QoS(1) 0 0 0 0 0 0 0 1
主题过滤器(Topic Filter)
byte 7 Length MSB (0) 0 0 0 0 0 0 0 0
byte 8 Length LSB (3) 0 0 0 0 0 0 1 1
byte 9 ‘c’ (0x63) 0 1 1 0 0 0 1 1
byte 10 ‘/’ (0x2F) 0 0 1 0 1 1 1 1
byte 11 ‘d’ (0x64) 0 1 1 0 0 1 0 0
服务质量要求(Requested QoS)
byte 12 Requested QoS(2) 0 0 0 0 0 0 1 0

3.8.4 响应

服务端收到客户端发送的一个SUBSCRIBE报文时,必须使用SUBACK报文响应 [MQTT-3.8.4-1]。SUBACK报文必须和等待确认的SUBSCRIBE报文有相同的报文标识符 [MQTT-3.8.4-2]。

允许服务端在发送SUBACK报文之前就开始发送与订阅匹配的PUBLISH报文。

如果服务端收到一个SUBSCRIBE报文,报文的主题过滤器与一个现存订阅的主题过滤器相同,那么必须使用新的订阅彻底替换现存的订阅。新订阅的主题过滤器和之前订阅的相同,但是它的最大QoS值可以不同。与这个主题过滤器匹配的任何现存的保留消息必须被重发,但是发布流程不能中断 [MQTT-3.8.4-3]。

如果主题过滤器不同于任何现存订阅的过滤器,服务端会创建一个新的订阅并发送所有匹配的保留消息。

如果服务端收到包含多个主题过滤器的SUBSCRIBE报文,它必须如同收到了一系列的多个SUBSCRIBE报文一样处理那个,除了需要将它们的响应合并到一个单独的SUBACK报文发送 [MQTT-3.8.4-4]。

服务端发送给客户端的SUBACK报文对每一对主题过滤器 和QoS等级都必须包含一个返回码。这个返回码必须表示那个订阅被授予的最大QoS等级,或者表示这个订阅失败 [MQTT-3.8.4-5]。服务端可以授予比订阅者要求的低一些的QoS等级。为响应订阅而发出的消息的有效载荷的QoS必须是原始发布消息的QoS和服务端授予的QoS两者中的最小值。如果原始消息的QoS是1而被授予的最大QoS是0,允许服务端重复发送一个消息的副本给订阅者 [MQTT-3.8.4-6]。

非规范示例 对某个特定的主题过滤器,如果正在订阅的客户端被授予的最大QoS等级是1,那么匹配这个过滤器的QoS等级0的应用消息会按QoS等级0分发给这个客户端。这意味着客户端最多收到这个消息的一个副本。从另一方面说,发布给同一主题的QoS等级2的消息会被服务端降级到QoS等级1再分发给客户端,因此客户端可能会收到重复的消息副本。

如果正在订阅的客户端被授予的最大QoS等级是0,那么原来按QoS等级2发布给客户端的应用消息在繁忙时可能会丢失,但是服务端不应该发送重复的消息副本。发布给同一主题的 QoS等级1的消息在传输给客户端时可能会丢失或重复。

非规范评注

使用QoS等级2订阅一个主题过滤器等于是说:我想要按照它们发布时的QoS等级接受匹配这个过滤器的消息 。这意味着,确定消息分发时可能的最大QoS等级是发布者的责任,而订阅者可以要求服务端降低QoS到更适合它的等级。

第三章目录 MQTT控制报文

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