添加MQTT思路及JSON包

布满荆棘的人生 2022-12-09 03:11 143阅读 0赞

最近有个项目要添加MQTT协议，根据协议，我们是MQTT客户端，底层已经实现了TCP/IP协议，

载荷是我们私有协议，现在要把载荷换成MQTT协议和用户定义的JSON包。看了下MQTT协议和

C库，如果想在两天之内实现，难度有点大，没有用过MQTT，不知道JSON是啥？通过对用户协

的解读和对MQTT协议查阅资料，目前想要快速实现，具体思路如下：

1、抓包分析MQTT数据包；

2、查看MQTT中文协议；

3、只实现登入、发布消息和心跳这三种类型包；

4、JSON包用sprintf，只实现用户定义的JSON包；

根据以上思路，需要工具：

1、Wireshark；

2、通信猫；

一、登入帧

固定包头：报文类型+剩余长度 10+剩余长度

可变包头：协议名（Protocol Name），协议级别  
（Protocol Level），连接标志（Connect Flags）和保持连接（Keep Alive）

共10个字节

协议名称：00 04 4d 51 54 54 //协议名称

协议版本：04 //协议版本 3.1.1

连接标志：c2 //连接标志

保持连接：00 14 //保持连接，S为单位

载荷：客户端标识(必须唯一)+登入名(可以为空)+登入密码(可以为空)

两字节客户端标识长度+客户标识

两字节登入名+登入名

两字节登入密码+登入密码

二、发布消息

发布消息分为QoS0、QoS1、QoS2，其中QoS0没有回复帧，QoS1需要确认帧，QoS2实现

比较复杂，暂不实现。

QoS0不包含报文标识

30+剩余长度+主题长度+主题+用户载荷

QoS1需要服务器发送确认帧

32+剩余长度+主题长度+主题+报文标识+用户载荷

三、心跳

发送 C0 00

收到 D0 00

四、JSON包

JSON包就是一串用户定义的字符串，用sprintf实现即可。

根据以上思路，在TCP/IP之上实现MQTT的客户端，两天就实现了。

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式.易于阅读和理解,也易于机器解析和生成.JSON采用独立于语言的文本格式,使用了类似于C语言家族的习惯(包括C,C++,C\#,Java, JavaScript, Perl, Python等).这些特性使得JSON成为理想的数据交换语言.

**一 JSON构建于两种结构:**

1.  "名称/值"对的集合(A collection of name/value pairs).在不同的语言中被理解为对象(Object),记录(Records),结构(struct),字典(dictionary),哈希表(hash table),有键列表(keyed list),或者是关联数组(associative array)
2.  值得有序列表(An ordered list of values),在大部分语言中被理解为数据(array)

**二 JSON的形式**

1.  对象

对象是一个无序的"'名称/值'对"集合.一个对象以“\{”（左括号）开始，“\}”（右括号）结束。每个“名称”后跟一个“:”（冒号）；“‘名称/值’ 对”之间使用“,”（逗号）分隔。

![d312defbacf472fb6e2ee74a70c64dd2.png][]

2. 数组

数组是值（value）的有序集合。一个数组以“\[”（左中括号）开始，“\]”（右中括号）结束。值之间间使用“,”（逗号）分隔。

![55861a6fc5e2c45abba28ab416885f78.png][]

**三 值的内容**

值（value）可以是双引号括起来的字符串（string）、数值(number)、true、false、 null、对象（object）或者数组（array）。这些结构可以嵌套。

![1f5c47eba81ecc485edab5a239ddfbc3.png][]

字符串（string）是由双引号包围的任意数量Unicode字符的集合，使用反斜线转义。一个字符（character）即一个单独的字符串（character string）。

字符串（string）与C或者Java的字符串非常相似。

![fa2e8434a2ea549950508c1af8cf86c6.png][]

数值（number）也与C或者Java的数值非常相似。除去未曾使用的八进制与十六进制格式。除去一些编码细节。

![981b73e0fa655527d089bd470a25874b.png][]

**四 范例**

注意:字符串一定要用双引号括起来

数组中可以嵌套数组和对象

{
    
        "name": "BeJson",
    
        "url": "http://www.bejson.com",
    
        "page": 88,
    
        "isNonProfit": true,
    
        "address": {
    
            "street": "科技园路.",
    
            "city": "江苏苏州",
    
            "country": "中国"
    
        },
    
        "links": [
    
            {
    
                "name": "Google",
    
                "url": "http://www.google.com"
    
            },
    
            {
    
                "name": "Baidu",
    
                "url": "http://www.baidu.com"
    
            },
    
            {
    
                "name": "SoSo",
    
                "url": "http://www.SoSo.com"
    
            }
    
        ]
    
    }

[d312defbacf472fb6e2ee74a70c64dd2.png]: /images/20221123/9d7cfa863bb14851b9c5addee5a4f6e4.png
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