MQTT 5.0 協議介紹 - 共享訂閱

前言

共享訂閱是 MQTT 5.0 協議引入的新特性，至關因而訂閱端的負載均衡功能。

咱們知道通常的非共享訂閱的消息發佈流程是這樣的：

在這種結構下，若是訂閱節點發生故障，就會致使發佈者的消息丟失（QoS 0）或者堆積在 Server 中（QoS 1, 2）。通常狀況下，解決這個問題的辦法都是直接增長訂閱節點，但這樣又產生了大量的重複消息，不只浪費性能，在某些業務場景下，訂閱節點還須要自行去重，進一步增長了業務的複雜度。

其次，當發佈者的生產能力較強時，可能會出現訂閱者的消費能力沒法及時跟上的狀況，此時只能由訂閱者自行實現負載均衡來解決，又一次增長了用戶的開發成本。

協議規範

如今，在 MQTT 5.0 協議中，你能夠經過共享訂閱特性解決上面提到的問題。當你使用共享訂閱時，消息的流向就會變爲：

同非共享訂閱同樣，共享訂閱包含一個主題過濾器和訂閱選項，惟一的區別在於共享訂閱的主題過濾器格式必須是 $share/{ShareName}/{filter} 這種形式。這幾個的字段的含義分別是：

• $share 前綴代表這將是一個共享訂閱
• {ShareName} 是一個不包含 "/", "+" 以及 "#" 的字符串。訂閱會話經過使用相同的 {ShareName} 表示共享同一個訂閱，匹配該訂閱的消息每次只會發佈給其中一個會話
• {filter} 即非共享訂閱中的主題過濾器

須要注意的是，若是服務端正在向其選中的訂閱端發送 QoS 2 消息，而且在分發完成以前網絡中斷，服務端會在訂閱端從新鏈接時繼續完成該消息的分發。若是訂閱端的會話在其重連以前終止，服務!端將丟棄該消息而不嘗試發送給其餘訂閱端。若是是 QoS 1 消息，服務端能夠等訂閱端從新鏈接以後繼續完成分發，也能夠在訂閱端斷開鏈接時就當即嘗試將消息分發給其餘訂閱端，MQTT 協議沒有強制規定，所以須要視服務器的具體實現而定。但若是在等待訂閱端重連期間其會話終止，服務端則會將消息嘗試發送給其餘訂閱端。

共享策略

雖然共享訂閱使得訂閱端可以負載均衡地消費消息，但 MQTT 協議並無規定 Server 應當使用什麼負載均衡策略。做爲參考，EMQ X 提供了 random, round_robin, sticky, hash 四種策略供用戶自行選擇。

• random: 在全部共享訂閱會話中隨機選擇一個發送消息
• round_robin: 按照訂閱順序輪流選擇
• sticky: 使用 random 策略隨機選擇一個訂閱會話，持續使用至該會話取消訂閱或斷開鏈接再重複這一流程
• hash: 對發送者的 ClientID 進行 hash 操做，根據 hash 結果選擇訂閱會話

效果演示

最後，咱們經過一個綜合性的示例來演示共享訂閱的效果。

服務端使用 emqx-v3.2.4，客戶端使用 emqtt，emqx 的共享訂閱分發策略爲默認的 random：

broker.shared_subscription_strategy = random

使用 ./emqx start 啓動 emqx，而後使用 emqtt 啓動三個訂閱客戶端，分別訂閱 $share/a/topic, $share/a/topic, $share/b/topic

啓動一個發佈客戶端，向 topic 主題發佈消息。

$share/a/topic 與 $share/b/topic 屬於不一樣的會話組，非共享訂閱主題 topic 會在全部的會話組中進行負載均衡。客戶端 sub3 由於組內只有本身一個會話，因此收到了全部消息，而客戶端 sub1 與 sub2 則是遵循咱們配置的 random 策略隨機接收消息。

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