[发明专利]一种物联网关中MQTT主题的快速匹配方法及系统

说明书

本发明提出一种物联网关中MQTT主题的快速匹配方法及系统，属于物联网技术领域。本发明所提出的MQTT主题的快速匹配方法基于分层主题树，通过将订阅主题进行分层并作为key构成多层有序二叉树从而形成分层主题树，再将消息主题与和分层主题树上的订阅主题进行匹配达到MQTT主题快速匹配的效果。本发明还设计利用该方法实现一种MQTT主题的快速匹配系统。本发明的有益效果：相较于传统字符串逐个比较的主题匹配方式，该发明提出的主题匹配方式能够快速高效的进行MQTT主题匹配，简化用户程序，节省物联网关的资源。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体是涉及一种物联网关中MQTT主题的快速匹配方法及系统。

背景技术

近几年来，随着物联网技术的飞速发展，万物互联已经成为了一种趋势。万物互联的关键是物联网通信，而物联网通信协议则是物联网通信的基础，在这其中又以MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议最为流行。工作在TCP协议之上的基于发布/订阅模式的MQTT协议在设计之初就充分考虑了控制器内存有限、网络带宽低以及网络不可靠情况下的数据传输问题，是实现物联网架构的理想选择。

MQTT协议是基于主题(Topic)来进行订阅和发布消息的。对于一个客户端而言，当收到一个消息时首先要对消息主题和本设备订阅主题进行匹配，匹配上了才会对消息进行处理。某些功能比较简单的客户端(如各种传感器)通常只关心几个主题，主题匹配采用简单的字符串比较就可以。而物联网关作为数据汇集的设备，通常会订阅成千上万的主题，并且受限于其紧缺的资源，继续采用效率低下的字符串逐个比较方式无法满足性能要求。另一方面，MQTT主题是以“/”为符号进行层级分隔的，并且还有“+”和“#”两种通配符，传统的哈希、树等数据结构无法直接应用于主题匹配，需要针对MQTT主题特点设计出一种专门高效的主题匹配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物联网关中MQTT主题的快速匹配方法及系统，能够快速高效的进行MQTT主题匹配。

本发明提供一种物联网关中MQTT主题的快速匹配方法，所述物联网关中 MQTT主题的快速匹配方法是一种基于分层主题树的方法，包括以下步骤：

S1：客户端创建分层主题树；

S2：客户端获得消息主题，根据主题层级分隔符“/”将消息主题分层并与分层主题树匹配。

作为本发明的进一步优化，S1进一步包括：

S10、客户端创建分层主题树第一层树根；

S11、客户端在向MQTT broker订阅一个MQTT主题时，根据主题层级分隔符“/”将订阅主题分割成若干层，然后分别将每层主题添加到对应层次的主题树中，若该主题此时不存在于相应层次的主题树当中，则自动创建，如果是最后一层主题，该主题节点还负责匹配结果的输出，需将主题回调函数同步保存到该节点。

作为本发明的进一步优化，S2进一步包括：

S20、客户端等待消息到达，当有消息到达时，解析消息获得消息主题，将消息主题分层并与分层主题树进行匹配，若匹配成功，则直接执行该订阅主题的主题回调函数，若匹配失败，则丢弃该消息；

S21、本次匹配完成，继续回到S20等待下一次匹配。

作为本发明的进一步优化，S11的具体步骤为：

S110、确定当前步骤的订阅主题和当前树根；

S111、查找订阅主题中的第一个“/”，若找到，则“/”之前的部分即为该层要添加的层主题，执行S1110；若没找到，则整个传入的订阅主题为该层要添加的层主题，执行S1111；