HTTP 协议和 MQTT 协议的区别
HTTP 和 MQTT 是两种设计目标和应用场景完全不同的协议。它们的核心区别如下:
核心区别对比
| 特性 | HTTP | MQTT |
|---|---|---|
| 通信模型 | 请求/响应模型:客户端必须主动向服务器发送请求,服务器才能返回响应。无法由服务器主动向客户端推送消息。 | 发布/订阅模型:设备可以发布消息到一个“主题”,其他订阅了该主题的设备会自动接收这些消息,实现了双向通信和异步解耦。 |
| 设计目标 | 为万维网设计,面向人类用户与浏览器的交互。强调标准的统一性和功能的强大。 | 为物联网设计,面向机器与机器之间的通信。强调低功耗、小开销和高效率。 |
| 消息头与开销 | 头信息庞大,包含大量文本(如Cookie、状态码等),消息开销大。 | 协议头极其精简,最小只需2字节,消息开销极小。 |
| 网络要求 | 基于可靠的TCP连接,但每次请求/响应都可能要建立新的连接(HTTP/1.0),或在使用后保持(HTTP/1.1 Keep-Alive),但在不稳定网络中效率低。 | 基于TCP,但一个连接可长期保持,并通过心跳机制维持连接,非常适应不稳定网络。 |
| 服务质量 | 提供“尽力而为”的传输,无内置的消息送达保证机制。 | 提供三种QoS等级,从事务角度确保消息可靠传输。 |
总结与应用场景
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HTTP 适用于需要标准、统一接口和与Web浏览器紧密集成的场景。例如,打开一个网页、调用一个RESTful API、上传下载文件。它的模型简单直观,但对于需要设备主动上报或服务器主动下发指令的物联网场景,效率低下(通常需要轮询或WebSocket等技术弥补)。
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MQTT 专为资源受限的网络和设备而生。它适用于:
- 设备遥测和数据采集:大量传感器需要将数据高效地发送到云端。
- 双向控制:云端可以向特定设备或设备组发送控制命令。
- 不稳定的移动网络:如车辆、移动设备与服务器的通信。
简单比喻:
- HTTP 像你打电话查询:你问一句,客服答一句,然后挂断。你想知道新消息,必须再打一次电话。
- MQTT 像你订阅一个新闻频道:你一旦订阅,只要有新消息,频道就会自动推送到你的收件箱。你也可以自己向频道投稿。
MQTT 协议
MQTT 是 Message Queuing Telemetry Transport 的英文缩写。
中文通常翻译为 “消息队列遥测传输”。
需要特别说明的是:
- Message Queuing:源于其最初的开发公司 IBM,表明它与消息队列技术有关。但请注意,MQTT 协议本身并不依赖于一个中心化的消息队列服务器来存储转发,而是通过一个代理进行实时路由。
- Telemetry:直译是“遥测”,这精准地指明了它的主要应用场景——从远程设备收集和传输数据。
- Transport:即“传输”,表明它是一种通信传输协议。
因此,尽管名字中包含“消息队列”,但现代 MQTT 的核心模型是 基于主题的发布/订阅模式,而非严格意义上的队列。这个名字反映了它的历史渊源。
MQTT是一种基于发布/订阅模型的轻量级机器对机器消息传输协议,专为在低带宽、高延迟或不可靠的网络环境中连接物联网设备而设计。
它的核心特点如下:
- 发布/订阅模式:通信双方不直接建立连接,而是通过一个中间代理进行消息路由。设备可以向某个主题发布消息,其他设备订阅该主题后即可收到消息,实现了解耦和一对多通信。
- 极其轻量:协议头非常小,消息最小只需2个字节,功耗和网络资源消耗极低,非常适合能力受限的嵌入式设备。
- 支持多种服务质量:
- QoS 0:最多一次,消息可能丢失。
- QoS 1:至少一次,消息保证送达,但可能重复。
- QoS 2:恰好一次,保证消息既不丢失也不重复。
- 持久会话与遗言:客户端可以要求代理保存其会话状态(如已订阅的主题),并在异常断开时,代理自动向相关主题发布一条预设的“遗言”消息,通知其他设备其离线状态。
总结:正是由于其低功耗、低带宽占用、异步通信以及灵活的服务质量机制,MQTT 成为工业物联网中连接海量设备与云平台的理想通信协议。
