MQTT中的QoS等级

MQTT设计了一套保证消息稳定传输的机制，包括消息应答、存储和重传。在这套机制下，提供了三种不同层次QoS（Quality of Service）：

QoS0，At most once，至多一次；
QoS1，At least once，至少一次；
QoS2，Exactly once，确保只有一次。
QoS 是消息的发送方（Sender）和接受方（Receiver）之间达成的一个协议：

QoS0 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 最多能收到一次，也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息，如果发送失败，也就算了；

QoS1 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 至少能收到一次，也就是说 Sender 向 Receiver 发送消息，如果发送失败，会继续重试，
直到 Receiver 收到消息为止，但是因为重传的原因，Receiver 有可能会收到重复的消息；

QoS2 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 确保能收到而且只收到一次，也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息，
如果发送失败，会继续重试，直到 Receiver 收到消息为止，同时保证 Receiver 不会因为消息重传而收到重复的消息。

注意：
QoS是Sender和Receiver之间的协议，而不是Publisher和Subscriber之间的协议。换句话说，Publisher发布了一条QoS1的消息，只能保证Broker能至少收到一次这个消息；
而对于Subscriber能否至少收到一次这个消息，还要取决于Subscriber在Subscibe的时候和Broker协商的QoS等级。

API：

mqtt.connect() 连接到mqtt服务器
mqtt.Client() 创建一个客户端
mqtt.Client#publish() 发送消息
mqtt.Client#subscribe()订阅一个或者多个主题
mqtt.Client#unsubscribe() 取消订阅
mqtt.Client#end() 关闭客户端
mqtt.Client#removeOutgoingMessage() 清空发送缓存
mqtt.Client#reconnect() 重新连接
mqtt.Client#handleMessage() 处理消息
mqtt.Client#connected 已经连接
mqtt.Client#reconnecting 正在重连
mqtt.Client#getLastMessageId() 获取上一个已发送的信息的id
mqtt.Store() 创建存储对象
mqtt.Store#put() 存储
mqtt.Store#del() 删除
mqtt.Store#createStream() 创建包含内存中所有数据包的流
mqtt.Store#close() 关闭存储

1、mqtt.connect([url], options)

连接到给定url和选项指定的代理并返回客户端对象mqtt.Client。
URL可以位于以下协议上：“mqtt”、“mqtts”、“tcp”、“tls”、“ws”、“wss”。URL也可以是由返回的对象URL.parse文件（），在这种情况下，两个对象被合并，即，可以通过URL和connect选项传递单个对象。
还可以使用以下内容指定服务器选项：[{host:‘localhost’，port:1883}。。。]，在这种情况下，数组在每个连接处迭代。
有关所有MQTT相关选项，请参阅客户端对象的构造函数中options的选项。

2、mqtt.Client(streamBuilder, options)

Client类通过任意传输方法（TCP、TLS、WebSocket、ecc）将客户机连接到MQTT代理。
客户端自动处理以下内容：

常规服务器ping
QoS流
自动重新连接
连接前开始发布

构造MQTT客户端（client）的options中可选参数：

wsOptions：是WebSocket连接选项。默认值为{}。这是专门针对WebSocket的。有关可能的选项，请参阅：https://github.com/websockets/ws/blob/master/doc/ws.md。
keepalive： 60秒，设置为0禁用（心跳包发送周期）
reschedulePings ：发送数据包后重新安排ping消息（默认为true）（个人理解是发送消息后，重新开始心跳计时）
clientId：客户端ID ，默认为’mqttjs_’ + Math.random().toString(16).substr(2, 8)
protocolId: 协议ID，默认为’MQTT’
protocolVersion:协议版本，默认为 4
clean：默认为true，设置为false可在离线时接收QoS 1和2消息
reconnectPeriod：重连周期，默认为1000毫秒，两次重新连接之间的间隔。通过设置为0禁用自动重新连接。
connectTimeout：连接超时时长，30*1000毫秒，接收CONNACK之前的等待时间（CONNACK是连接成功后服务器返回的一个数据包）
username：用户名，可选
password：密码，可选
incomingStore：接收缓存
outgoingStore：发送缓存
queueQoSZero:如果连接断开，对传出的QoS为零的消息进行排队（默认为true）
authPacket：身份验证数据包对象的设置
will：当客户端严重断开连接时，由代理自动发送的消息。格式为
topic：发布消息的主题
payload：要发布的消息
qos：消息等级
retain：保留消息标识
transformWsUrl: 可选（url，options，client）=>仅适用于ws/wss协议的url函数。可用于实现签名URL，这些URL在重新连接时可能已过期。
resubscribe:如果连接断开并重新连接，订阅的主题将自动重新订阅（默认为true）

客户端状态回调函数

connect： function (connack) {} 连接成功回调
当client在连接时设置 Clean Session=1,即清除MQTT服务器中保存的会话，则 CONNACK 中 Session Present Flag 始终为 0，即这个会话是新的会话。
当client在连接时设置 Clean Session=0，则有两种情况，若服务器端存在这个clientid之前保留的额回话，则CONNACK 中的 Session Present Flag 为 1，否则为0.
reconnect： function () {} 重连回调
close： function () {} 断开连接回调
offline ： function () {} 客户端离线回调
error： function(error){} 当客户端无法连接时发出（即connack rc！=0）或发生解析错误时。

以下TLS错误将作为错误事件发出：

ECONNREFUSED 连接被拒绝

ECONNRESET 连接重置

EADDRINUSE 地址正在使用

ENOTFOUND 找不到

end： function(){} 这个回调会在client.end()方法执行成功之后
message ： function (topic, message, packet) {} 会在接收到订阅消息时进行回调
packetsend ： function (packet) {} 当客户端发送数据包时进行回调
packetreceive： function (packet) {} 当客户端收到数据包是进行回调

3、mqtt.Client#publish(topic, message, [options], [callback])

向一个主题发送信息，参数列表：

topic：发送主题, String
message 要发送的消息, Buffer or String
options 发送选项（可选）, including:
qos QoS 等级, Number, default 0
retain 保留消息标志, Boolean, default false
dup 重复标志, Boolean, default false
callback - function (err) 在QoS处理完成时触发，如果QoS为0，则在下一次勾选时触发。如果客户端正在断开连接，则会发生错误。（可选）

4、mqtt.Client#subscribe(topic/topic array/topic object, [options], [callback])

订阅一个或者多个主题

topic是要订阅的字符串主题或要订阅的主题数组。它也可以是一个对象，它有主题名作为对象键，QoS作为值，
比如{test1’：{QoS:0}，‘test2’：{QoS:1}。支持MQTT主题通配符（±表示单层，#-表示多层）
options：订阅选项（可选），可选项：
qos： QoS 等级，订阅等级，默认为0
callback ：function (err, granted)
err：订阅错误，或者客户端断开连接的时候发生的错误
granted：结构为{topic, qos}的一个数组

5、mqtt.Client#unsubscribe(topic/topic array, [options], [callback])

取消订阅

topic :同上
options：取消订阅选项（可选）：
- properties：object
  - userProperties：允许用户属性多次出现以表示多个键值对
callback：function (err)，当取消订阅的同时客户端正在断开连接则会发生错误

6、mqtt.Client#end([force], [options], [callback])

关闭客户端

force：是否立即关闭，设置为false代表客户端等待正在传递的消息被确认，确认后再进行断开操作，如果设置为true，则不进行等待，立即关闭
options：关闭客户端选项，可选参数：
reasonCode：断开连接原因。number类型
properties：
sessionExpiryInterval：以秒为单位表示会话到期间隔
reasonString：断开连接原因，string类型
userProperties：允许用户属性多次出现以表示多个键值对
serverReference ：客户端可以用来标识要使用的另一个服务器的字符串
callback：客户端关闭后进行回调

7、mqtt.Client#removeOutgoingMessage(mId)

从outgoing缓存中删除邮件。如果消息被删除，则调用传出回调时将出现错误（“Message removed”）。
调用此函数后，messageId将被释放并可重用。

mId: outgoing缓存中消息的id

8、mqtt.Client#reconnect()

使用相同的连接选项重新连接

9、mqtt.Client#handleMessage(packet, callback)

使用背压支持处理消息，一次一个。随意重写，但始终调用回调，否则客户端将挂起。

10、mqtt.Client#connected

如果客户端已连接，则设置为true。否则为假。

11、mqtt.Client#getLastMessageId()

获取上一个已发送的信息的id

12、mqtt.Client#reconnecting

当客户端正在尝试重连时为true，否则为false

13、 mqtt.Store(options)

在内存中实现的消息存储

options：存储选项
- clean:当调用close方法时，清除缓存的信息，默认为true

14、mqtt.Store#put(packet, callback)

将数据包添加到存储中，数据包就是任何包含messageid属性的内容，数据包存储后会调用回调函数

15、mqtt.Store#createStream()

创建包含内存中所有数据包的流

16、mqtt.Store#del(packet, callback)

从内存中移除数据包，当移除成功后，会调用回调函数

17、mqtt.Store#close(cb)

关闭存储

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