[置顶][8]MQTT,mosquitto,EclipsePaho---MQTT消息格式之SUBSCRIBE(消息订阅)消息分析

0.前言

我们在上几节的协议分析中，发送连接的请求用的是Eclipse Paho MQTT工具，那么笔者这一次改一下，咱们这次用代码来发送Subscribe的MQTT消息，请注意，下面的代码是基于Eclipse Paho Java API之上的代码，在运行下面的代码前，请先去下载Eclipse Paho Java库，其下载地址为：https://www.eclipse.org/paho/clients/java/. 下面我们正式切入正题。

1.准备步骤

(1) 首先打开WireShark软件，并启动监听

(2) 在Eclipse里面运行下面的代码

import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;


public class SubScriberExample {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
         String[] topicFilters ={"topic1","topic2"} ;
         String broker = "tcp://192.168.80.196:1883" ;
         String clientId = "paho-1" ;
         MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
          try {
                 MqttClient sampleClient = new MqttClient(broker, clientId,persistence);
                 MqttConnectOptions cOnnOpts= new MqttConnectOptions();
                 connOpts.setCleanSession( false );
                 System. out .println( "Connecting to broker: " + broker);
                 sampleClient.connect(connOpts);
                 System. out .println( "Connected" );
                 sampleClient.setCallback(new CustomMQTTCallBack());
                 sampleClient.subscribe(topicFilters,new int[]{1,1});
                 System. out .println( "Subscribe success for: "+topicFilters.toString());
         } catch (MqttException me) {
                 System. out .println( "reason " + me.getReasonCode());
                 System. out .println( "msg " + me.getMessage());
                 System. out .println( "loc " + me.getLocalizedMessage());
                 System. out .println( "cause " + me.getCause());
                 System. out .println( "excep " + me);
                 me.printStackTrace();
         }

}

}

(3) 运行之后，WireShark将能抓取到下面的TCP的数据包.

2.协议分析

下面进行具体的协议分析，协议的地址(http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/os/mqtt-v3.1.1-os.html#_Toc398718063)

2.1  固定头部（Fixed Header）

SUBSCRIBE 固定头部的消息格式见下表

表1 – SUBSCRIBE固定头部消息格式

Bit	7	6	5	4	3	2	1	0
byte 1	MQTT Control Packet type (8)				Reserved
	1	0	0	0	0	0	1	0
byte 2	Remaining Length

从上图的抓包程序得到的数据可知，固定头部的16进制为：82 14

结合上面的表1，我们可知其具体含义如下：

82---1000 0010 表示连接的请求是Subscribe

14--1*16+4=20 表示后面将会跟着20个字节

2.2 可变头部（Variable Header）

SUBSCRIBE 可变头部的消息格式见下表

表2 - 可变头部的消息格式

	Description	7	6	5	4	3	2	1	0
Packet Identifier
byte 1	Packet Identifier MSB (0)	0	0	0	0	0	0	0	0
byte 2	Packet Identifier LSB (10)	0	0	0	0	1	0	1	0

 

从上图的抓包程序得到的数据可知，可变头部的16进制为：00 01

结合上面的表2，我们可知其具体含义如下：

00 01 ---表示当前的Package的ID是1

2.3 负载部分（payload）

SUBSCRIBE 负载部分的消息格式见下表,负载部分主要指定订阅的主题（Topic）的名称以及每个订阅的主题对应的QoS级别（总共三种类型的值：0,1,2）,需要注意的是，在负载部分，一次可以订阅多个主题。

表3 – SUBSCRIBE 负载部分的消息格式

Description	7	6	5	4	3	2	1	0
Topic Filter
byte 1	Length MSB
byte 2	Length LSB
bytes 3..N	Topic Filter
Requested QoS
	Reserved						QoS
byte N+1	0	0	0	0	0	0	X	X

从上图的抓包程序得到的数据可知，负载部分实际捕获的数据为：00 06 74 6f 70 69 63 31 01 00 06 74 6f 70 69 63 32 01 因为总共有两个主题：topic1 和topic2，所以我们拿第一个主题(topic1)来分析就行了，后面的Topic类似.

00 06 代表这个topic的长度是6个字节
74 6f 70 69 63 31 代表 topic1

01 代表QoS为1

恭喜你，已经知道了如何分析MQTT SUBSCRIBE的消息格式，是不是觉得很神奇，而且其实分析协议也不难，就这么简单。在下一个章节，笔者将继续分析MQTT的SUBACK（对订阅请求消息的应答）。敬请期待和关注.