前言：

上一篇提到用來發佈訊息的PUBLISH Message，接著就來談談訂閱訊息用的SUBSCRIBE Message。

SUBSCRIBE Message

SUBSCRIBE Message允許client對Server上一或多個感興趣的主題(Topic)進行訂閱。當有訊息對主題發佈時，server會將訊息當作PUBLISH Message送給訂閱的client。SUBSCRIBE Message也定義了QoS level，表示它期望以何種QoS level來接收訊息。

Fixed Header：

bit	7	6	5	4	3	2	1	0
byte 1	Message Type(8)				DUP flag	QoS level		RETAIN
	1	0	0	0	0	0	1	x
byte 2	Remaining Length

上面為SUBSCRIBE Message裡面的fixed header，以下依依介紹它們的作用。

Message Type：每種類型的Message都要用到，要根據想用的訊息類型填上相對應的值，值可以參考先前貼的文章MQTT(二)Message Type and Flows。這邊由於是SUBSCRIBE Message的關係，因此會填上1000。
DUP flag：標記此訊息為重複(duplicate)的訊息，會用在PUBLISH、PUBREL、SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE上。當client或是server要重新傳送上述訊息時，則要將此flag設為1。此flag會適用於QoS大於0的訊息。

此flag 只能當成一種提示，表示此則訊息可能在之前有收過了，不應該拿它來當成訊息重複的檢查flag。
QoS level：SUBSCRIBE Message使用QoS level 1來回應(acknowledge)不同的訂閱主題請求。
RETAIN：沒有使用到。
Remaining Length：此欄位記錄當前的Message，它的Variable header和Payload總共的長度為何，此欄位不一定就是1 byte，它是可變得，最多到4 byte。

接著讓我們繼續往下看，再來是第二個Herader，也就是Variable Header。

Variable Header：

由於SUBSCRIBE Message QoS level為1，因此其variable header會包含Message ID，用來確保訊息能夠正確傳送。

下面為SUBSCRIBE Message，variable header欄位範例：

Field	Value
Message ID	10

Payload：

SUBSCRIBE Message的payload會包含一個主題名稱列表，代表該Client想要訂閱的主題，列表內的每個主題都會包括一個期望接收訊息時的QoS level，可以參考MQTT(二)Message Type and Flows：Subscribe Flow來了解QoS level與其影響為何。

主題的名稱可以使用萬用字元(wildcard characters)，關於萬用字元稍後會進行說明，以下為SUBSCRIBE Message的payload範例：

Topic name	"a/b"
Requested QoS	1
Topic name	"c/d"
Requested QoS	2

上述範例代表該Client想要訂閱兩個主題"a/b"、"c/d"，其中主題"a/b"期望用QoS level 1來接收訊息，主題"c/d"期望用QoS level 2來接收訊息。

Response：

當Server接收到從Cleint發送過來的SUBSCRIBE Message，則回應一個SUBACK Message給client。

Server有基於Client已經訂閱的關係，因此可能會開始傳送PUBLISH Message給Client，即使Client還沒收到SUBACK Message。

Server有可能會降低cleint請求的QoS level。這會發生在Server沒辦法提供高level的QoS時。舉例來說，如果Server沒有提供一個可靠的訊息持久機制(persistence mechanism)，則它可能只提供QoS level 0給訂閱者。Server提供的QoS level會在SUBACK Message的payload內，依照主題的訂閱順序回應給訂閱者。以下為範例：

Granted QoS	0
Granted QoS	2

主題萬用字元(Topic WildCard Characters)：

在訂閱的時候可以使用特出字元，允許你一次訂閱多個主題，此字元稱為萬用字元。

主題層級分隔符號(Topic level separator)被用來對主題做結構化。單一層級的萬用字元和多層級的萬用字元可以被用在訂閱上面，但是不能被用在發佈(publish)訊息上面，也就是說在發佈訊息時，主題要明確定義，不能用萬用字元來同時對多個主題做訊息發佈。

Topic level separator(主題層級分隔符號)：

斜線符號(/)用來切割topic tree的每個層級，提供一個有層次的主題空間。使用主題層級分割符號來切割主題，在遇到用萬用字元訂閱該主題時是很有用的，下面接著介紹兩個萬用字元。

Multi-level wildcard(多層級萬用字元)：

井字號(#)用來匹配任何層級的主題。舉例來說，如果你用此萬用字元訂閱了 finance/stock/ibm/#，則你將會收到來自於下列主題的訊息：

finance/stock/ibm
finance/stock/ibm/closingprice
finance/stock/ibm/currentprice

多層級萬用字元可以表示零到多個層級，因此 finance/# 可以匹配到 finance 。

多層級萬用字元在以下狀況是有效的，如 # 或是 finance/# ，而以下狀況下是無效的，如 finance# 和 finance/#/closingprice 。

Single-level wildcard(單一層級萬用字元)：

加字號(+)用來匹配單一層級的主題。舉例來說 finance/stock/+ 會匹配 /finance/stock/ibm 和 /finance/stock/xyz ，但是不會匹配到 finance/stock/ibm/closingprice 。也由於它只會匹配到一個層級，因此 finance/+ 不會匹配到 finance 。

單一層級萬用字元可以使用在任何層級的主題樹，也可以和多層級萬用字元結合使用。

單一層級萬用字元在以下狀況是有效的，如 + 和 finance/+ 以及 finance/+/ibm 。而以下狀況是無效的，如 finance+ 。