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历经重重坎坷，我们已经完成了连接报文、心跳报文以及订阅报文和取消订阅报文的分析和实战，仅仅还剩下最后一种报文 —— PUBLISH 报文我们还没学习，这也是最复杂的一种报文，我们需要支持 QoS0-QoS2 三种消息服务级别。这篇文章我们就来看看 PUBLISH 报文的结构，以及完成 QoS0 级别消息的发送与接收实战。

最开始接触到环形缓冲区（ring buffer）还是在上《数据结构》这门课时，当时对这种数据结构没有多深的认识，这是因为对其在项目中实际应用缺少足够的认识。最近，由于在项目中遇到了类似任务间通信的需求，所以再来研究研究这位“老朋友”。

经过前面的努力，我们的程序已经能够正常连接服务器，并且可以实现保活功能。接下来我们继续深入学习。这篇文章的主题是 Topic 和订阅与取消订阅，对应 SUBSCRIBE 与 UNSUBSCRIEB 报文，同时还需要接收服务端响应的 SUBACK 和 UNSUBACK 报文，这些报文的结构在上一篇文章已经介绍了，本文我们研究一下如何实现。

这篇文章来分析一下 SUBSCRIBE 相关报文，客户端向服务端发送 SUBSCRIBE 报文用于创建一个或多个订阅。每个订阅注册客户端关心的一个或多个 主题。为了将应用消息转发给与那些订阅匹配的主题，服务端发送 PUBLISH 报文给客户端。SUBSCRIBE 报文也（为每个订阅）指定了最大的 QoS 等级，服务端根据这个发送应用消息给客户端。

在实现服务器连接函数时，有提到同步和异步等待 ack 的方法，因为在连接没建立起来之前，我们无其他事情可做，所以在等待 CONNACK 时，采取了同步等待的策略。但是对于 PINGRESP 报文的等待，还可以使用同步的方式吗？哪种方式更好呢？这篇文章我们就来看一下吧。

前面的文章中已经为 ”连接服务器“ 这一任务做好了足够的铺垫，这篇文章，我们在之前的基础上会构建一个简单的测试程序 和 Makefile 文件来编译程序，并让它成功运行起来。最后，为了验证我们的程序是不是真正的完成了要求的功能，我们还会使用 tcpdump 进行抓包验证。在这个过程中，代码出现 bug 时，我们使用 gdb 来进行调试和解决。下面让我们开始吧！

这篇文章介绍了”连接服务器实战“中协议层的实现，该层实现 mqtt 协议规定报文的收发，主要调用了我们前面已经实现的系统层和序列化反序列化层的接口。

上一篇 mqtt 协议的文章介绍了项目的整体架构，这篇文章计划将所有的接口都实现，并且能够成功连接服务器端。我会仍然按照自底向上的顺序介绍，下面先回顾一下我们的整体架构：

在接触一些新概念、新技术时，不仅仅要学习其理论，也要结合实践来加深印象。之前的文章详细介绍了连接的建立与保持相关报文，这篇文章就在上一篇文章的基础上，实现一个能够进行连接建立和保持的简易 mqtt 客户端，随着学习的深入，我们也会一点一点完善它。

之前的文章介绍了 mqtt 控制报文的基本结构，后面的文章会接着之前的主题，继续详细介绍各类控制报文的具体内容。本篇文章介绍了连接建立与保持相关的控制报文结构，包括 CONNECT、CONNACK、DISCONNECT、PINGREQ 和 PINGRESP 控制报文。