实现 MQTT 的消息订阅与发布

# 1. 介绍

## 1.1 什么是 MQTT？
## 1.2 MQTT 的优势与应用场景
## 1.3 本文的目的和内容概要

# 2. MQTT 概述

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的基于发布/订阅模式的通讯协议，适用于物联网和传感器网络等领域。MQTT 协议简单、开销小，被广泛应用于各种设备之间的通讯。下面我们将详细介绍 MQTT 的概述内容。

### 2.1 MQTT 协议架构

MQTT 协议架构分为三个主要组件：发布者（Publisher）、代理服务器（Broker）和订阅者（Subscriber）。发布者负责发布消息，代理服务器接收发布者的消息并将消息发送给订阅者，订阅者则接收发布者发送的消息。

### 2.2 MQTT 客户端与代理服务器

MQTT 客户端是指发布者和订阅者，它们通过连接到 MQTT 代理服务器进行通讯。代理服务器负责接收客户端的连接，管理客户端的订阅关系，并转发消息。

### 2.3 MQTT QoS 级别

MQTT 消息有三种不同的服务质量（Quality of Service，QoS）级别：0、1、2。各级别之间在传输可靠性、效率和消耗等方面有所不同，适用于不同的场景和需求。

在接下来的章节中，我们将详细介绍 MQTT 的消息订阅与发布的实现过程，以及如何在项目中应用 MQTT 技术。

# 3. 消息订阅

消息订阅是 MQTT 协议中一项重要的功能，允许客户端订阅感兴趣的主题，并在该主题有消息发布时接收到相应的消息。下面将介绍 MQTT 消息订阅的原理、订阅主题的格式与规则，以及订阅示例代码的实现。

#### 3.1 MQTT 消息订阅的原理

在 MQTT 协议中，消息订阅通过客户端向 MQTT 代理服务器发送订阅请求来实现。客户端可以订阅一个或多个主题，一旦有与其订阅的主题匹配的消息发布时，服务器就会将消息推送给订阅了该主题的客户端。

#### 3.2 订阅主题的格式与规则

MQTT 中的主题是以斜杠（/）分隔的多级层次结构，类似于文件路径。订阅主题支持通配符的使用，如加号（+）可以代表一个层级的通配符，井号（#）可以代表多个层级的通配符。

例如，可以订阅以下主题：
- `house/livingroom/temperature`
- `house/+/temperature`
- `house/#`

其中，`+`匹配单个层级，`#`匹配多个层级。

#### 3.3 订阅示例代码实现

下面是使用 Python 的 Paho MQTT 客户端库实现消息订阅的示例代码：

import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    client.subscribe("house/+/temperature")

def on_message(client, userdat