Client链接Broker
1、CONNECT
连接的建立由Client端发起，Client端首先向Broker发送一个CONNECT数据包，每一个数据包都包含
- 固定头（Fixed header）：存在于所有的 MQTT 数据包中，用于表示数据包类型及对应标识，表明数据包大小；
- 可变头（Variable header）：存在于部分类型的 MQTT 数据包中，具体内容由相应类型的数据包决定；
- 消息体（Payload）：存在于部分 MQTT 数据包中，存储消息的具体数据
其中固定头可参考我的另一篇文章 MQTT协议的基础概念 这里我们略过
1.1 可变头（Variable header）
在 CONNECT 数据包可变头中，含有以下信息。
- 协议名称（Protocol Name）：值固定为字符 “MQTT”。
- 协议版本（Protocol Level）：对 MQTT 3.1.1 来说，值为 4。
- 用户名标识（User Name Flag）：消息体中是否有用户名字段，1bit，0 或者 1。
- 密码标识（Password Flag）：消息体中是否有密码字段，1bit，0 或者 1。
- 遗愿消息 Retain 标识（Will Retain）：标识遗愿消息是否是 Retain 消息，1bit，0 或者 1。
- 遗愿消息 QOS 标识（Will QOS）：标识遗愿消息的 QOS，2bit，0、1 或者 2。
- 遗愿标识（Will Flag）：标识是否使用遗愿消息，1bit，0 或者 1。
- 会话清除标识（Clean Session）：标识 Client 是否建立一个持久化的会话，1bit，0 或者 1，当 Clean Session 的标识设为 0 时，代表 Client 希望建立一个持久会话的连接，Broker 将存储该 Client 订阅的主题和未接受的消息，否则 Broker 不会存储这些数据，同时在建立连接时清除这个 Client 之前存在的持久化会话所保存的数据。
- 连接保活（Keep Alive）: 设置一个单位为秒的时间间隔，Client 和 Broker 之间在这个时间间隔之内需要至少有一次消息交互，否则 Client 和 Broker 会认为它们之间的连接已经断开
1.2 消息体（Payload）
CONNECT 数据包的消息体中包含以下数据。
- 客户端标识符（Client Identifier）：Client Identifier 是用来标识 Client 身份的字段，在 MQTT 3.1.1 的版本中，这个字段的长度是 1 到 23 个字节，而且只能包含数字和 26 个字母（包括大小写），Broker 通过这个字段来区分不同的 Client。所以在连接的时候，Client 应该保证它的 Identifier 是唯一的，通常我们可以使用比如 UUID，唯一的设备硬件标识，或者 Android 设备的 DEVICE_ID 等作为 Client Identifier 的取值来源。
- MQTT 协议中要求 Client 连接时必须带上 Client Identifier，但是也允许 Broker 在实现时 Client Identifier 为空，这时 Broker 会为 Client 分配一个内部唯一的 Identifier。如果你需要使用持久化会话，那就必须自己为 Client 设定一个唯一的 Identifier。
- 用户名（Username）：如果可变头中的用户名标识设为 1，那么消息体中将包含用户名字段，Broker 可以使用用户名和密码来对接入的 Client 进行验证，只允许已授权的 Client 接入。注意不同的 Client 需要使用不同的 Client Identifier，但它们可以使用同样的用户名和密码进行连接。
- 密码（Password）：如果可变头中的密码标识设为 1，那么消息体中将包含密码字段。
- 遗愿主题（Will Topic）：如果可变头中的遗愿标识设为 1，那么消息体中将包含遗愿主题，当 Client 非正常地中断连接的时候，Broker 将向指定的遗愿主题中发布遗愿消息。
- 遗愿消息（Will Message）：如果可变头中的遗愿标识设为 1，那么消息体中将包含遗愿消息，当 Client 非正常地中断连接的时候，Broker 将向指定的遗愿主题中发布由该字段指定的内容。
1.3 代码实现
在这里我们使用 Node.js 的 MQTT 库，请确保已安装 Node.js，并通过 npm install mqtt --save 安装了 MQTT 库。
这里我们使用一个公共的 Broker：mqtt.eclipse.org:1883。
本次建立的是一个持久化的连接，如果需要非持久的连接只需要把clean的参数设为True，新建client_borker.js文件
var mqtt = require('mqtt')
var client = mqtt.connect('mqtt://mqtt.eclipse.org:1883',{
clientId:"mqtt_sample_id_1",
clean:false
})
client.on('connect',function(connack){
console.log(`return code:${connack.returnCode},sessionPresent:${connack.sessionPresent}`)
client.end()
})
在终端上运行node client_borker.js,输出以下
输出结果
连接成功，因为是“mqtt_sample_id_1”的 Client 第一次建立连接，所以 SessionPresent 为 false。
本次先到这里了，有兴趣的可以尝试打开两个终端分别运行该程序看看会输出什么。
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