MQTT vs. XMPP

作者: Shawn_xiaoyu | 来源:发表于2018-07-23 00:53 被阅读0次

XMPP 是老牌的即时聊天协议，像 Google Hangouts, WhatsApp Messenger 等即时聊天程序都是基于 XMPP 的。
而 MQTT 是最近几年随着物联网行业的发展，才慢慢进入公众视线的，像 Facebook Messenger App 使用了 MQTT 协议。

MQTT 的特点在于报文小，协议简单，提供了三个 QoS 级别。这几个特性是专门为网络环境复杂的物联网(IoT)场景设计的。

XMPP 特点在于协议和扩展协议成熟，功能完善，专门为即时聊天(IM)场景设计。

两者无法直接比较优劣。就像老虎和狮子其实无法比较真实实力，因为一个踞卧在长白山，一个奔跑在非洲大草原，要较量怎么也得放到同一个战场。但问题是战场选在哪儿都不合适。放在草原是偏袒狮子，放在森林是偏袒老虎，放在动物园却都没了脾气，怎么也打不起来了。

对于这两个协议来说，首先 XMPP 依赖 XML 协议，所以放在 IoT 场景里过重，基本不合适，很少有人用。而另一方面虽然 MQTT 协议本身过于简单，放在实时聊天协议里的话，多数功能是要自己定制协议来实现的，但总归可以用。

按照这个道理，比较就只能放在 IM 领域才有真实意义。
做技术选择一直是程序员和设计者头痛的事情，放在 IM App 设计的初期，大概就归结为两个问题：

为了回答上面的两个问题，我们需要逐一考虑使用 MQTT 实现常见 IM 需求的方式，并分析其优缺点。
(现在很多人的技术选择已经很简单了 -- 什么流行用什么)

性能

对于移动设备上的 IM App 来说，电量损耗是一个需要认真对待的问题，在这方面，固定头部仅仅消耗 2 个字节的 MQTT 协议显然有着巨大优势。当然前提是设计良好的主题格式，消息体格式和长度。
使用 MQTT 搭配合适的二进制格式的消息体，让聊天信息交换和处理非常轻量。

IM 功能

XMPP 在 IM 的各个功能上的定义非常完善，而 MQTT 需要在基础协议之上自行实现。

XMPP: 通过 SASL RFC4422
MQTT: 协议未定义，通常的实现方式是定制 CONNECT 报文中的 username 和 password 字段，因为 MQTT 只提供了这两个字段可以自行发挥。比如定义 username 为 {"uname": "Shawn", "dtype": "mobile"}, password 为 JWT。(MQTT 5.0 里添加了 AUTH 消息类型)。然后在 MQTT 后台处理 CONNECT 消息进行认证。
在设计的时候是需要仔细考虑的部分。

XMPP: 核心协议里有定义，通过 resource 实现。比如用户 shawn@emqx.io 的两个设备分别是： shawn@emqx.io/pc, shawn@emqx.io/mobile。
MQTT: 协议未定义。因为 MQTT 协议里，唯一标识设备使用的是 Client ID，所以设计的难点在于，如何定义 Client ID 的格式，并且能够跟 IM 需求里的 username 做对应，并且实现多终端同步。常见的做法是：
- 限制用户名里不能有特殊字符 '@', '/';
- 对于 ClientID 的格式为 'username@device', 比如用户 "shawn" 的两个 ClientID: "shawn@pc", "shawn@mobile"。
- 对于用户 shawn 的这两个终端，通过订阅相同的主题来同步所有别人发来的聊天消息。比如都订阅主题：'p2p/talk/shawn'。并且向外发送消息时需要将消息复制到主题 'p2p/talk/shawn' 以同步发出的消息，这样做时，还需要忽略自己发出的同步消息。