mosquitto源码分析
本文由逍遥子撰写，转发请标注原址：
blog.csdn/houjixin/article/details/21461225
一、Mosquitto简介
mosquitto是一款实现了消息推送协议MQTT v3.1 的开源消息代理软件，提供轻量级的，支持可发布/可订阅的的消息推送模式，使设备对设备之间的短消息通信变得简单，例如现在应用广泛的低功耗传感器，手机、嵌入式计算机、微型控制器等移动设备。
Mosquitto采用出版/订阅的模式实现MQTT协议，这种设计模式将通信终端之间的关系统一到服务程序中进行管理，可极大减轻客户端的开发和维护工作。
1.1、mqtt协议简介
MQTT（MessageQueuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。在某些应用场合中，可通过该协议维持与客户端的长连接。关于mqtt协议更详细的介绍，请参考其：/
其个版本源码下载位置：/files/source/
1.2、出版/订阅模式简介
出版/订阅模式定义了如何向一个节点发布和订阅消息，这些节点被称作主题(topic)。主题可以被认为是消息的传输中介，发布者(publisher)发布消息到主题，订阅者(subscriber) 从主题订阅消息。这种模式使得消息订阅者和消息发布者保持互相独立，不需要接触即可保证消息的传送。
Tcp协议中，tcp连接只提供一对一的可靠传输，例如：主机A与B进行通信，则发起tcp连接的一端只需要知道对方的ip地址和端口号即可，如下图1-1所示：
图1-1          一对一通信
每一个tcp连接都是由下面的五个元素确定：
<；源ip地址，源端口号，目的ip地址，目的端口号，通信协议>
在实际程序的开发过程中一条连接建立之后，它可能需要在一段时间内一直被通信双方所保持，以备
下次数据传输使用。另外，通信的终端数目可能是多个，这就需要每个终端都要维持它所有的通信关系，如下图1-2所示
图1-2          多对多通信
此时，每个参与通信的客户端所需维持的连接数量将非常庞大，这非常不利于程序的开发和实现。出版/订阅模式即是一种解决这种问题的方法，它通过增加一个中间层的方式，让中间层来维护这种多对多的关系，这个中间层通常称之为服务器，如下图1-3所示：
图1-3 增加中间层的多对多通信
通过增加中间层服务器，每个客户端都只需要维护自己同服务器之间的连接即可，而客户端之间的关系则交由中间服务器来维护，这种设计模式将复杂的通信关系维护工作从客户端剥离出来，非常方便客户端的开发和维护。
Mosquito程序即是通过这种方式进行工作，在mosquitto程序内部，将客户端之间的关系通过一棵订阅树来维持。
1.3、Mosquito Mosquito源码目录结构介绍。
|---- mosquitto-1.2
|---- client
|---- examples
|----mysql_log
|----temperature_conversion
|---- installer
|---- lib
|---- cpp
|---- jsws
|----python
|---- logo
|---- man
|---- po
|----libmosquitto
|----mosquitto
|----f
|----mosquitto_pub
|----mosquitto_sub
|----mosquitto-tls
|----mqtt
|---- misc
|----currentcost
|----gnome-panel
|---- security
|---- service
|---- monit
|----svscan
|----upstart
|---- src
|----db_dump
|---- test
|----broker
|---- c
|---- lib
|---- c
|----cpp
|----python
|----python3
|---- ssl
|----demoCA
|----rootCA
|----signingCA
所需关注的目录有/ mosquitto-1.2/src、/ mosquitto-1.2/lib、/ mosquitto-1.2/client三个目录，其中src和lib目录下主要放置mosquitto 的实现代码以及部分底层与网络相关的操作，client目录主要为两个客户端程序的实现源码。
Mosquito的源码及其相关文档可从其获取，其为：/
mosquitto客户端和服务器运行命令
[1] 发布者客户端运行命令示例：
./mosquitto_pub -h 192.168.6.243 -p 1883 -t "111" -m "this is jason.hou" -u 111 -P 111
[2] 订阅者客户端运行命令示例:
开源mqtt服务器
./mosquitto_sub -h 192.168.6.243 -i 111 -p 1883 -t 111 -k 60 -d -c -u hjx -P hjx
[3] mosquitto服务器端运行命令示例：
./mosquitto
二、Mosquito的数据结构
1）  struct mosquito
结构体struct mosquito主要用于保存一个客户端连接的所有信息，例如用户名、密码、用户ID、向该客户端发送的消息等，其定义为：
struct mosquitto {
int sock;
char*address;
char *id;
char*username;
char*password;
uint16_tkeepalive;
time_tlast_msg_in;
time_tlast_msg_out;
struct mosquitto_client_msg *msgs;
…
}

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