MQTT協定中，剩餘長度使用的是一種變長度的編碼方案，其剩餘長度 = 可變報頭長度 + 負載長度。
是以剩餘長度最少占用1個位元組，最多占用4個位元組。下圖就是MQTT協定中總結的剩餘長度不同的取值範圍，對應所占用的位元組數。
而這些範圍對應到具體資料的編解碼由下面的算法來實作。
下圖是從MQTT協定中copy的其編碼解碼算法
MQTT采用大端序列傳輸資料，想知道自己計算機是大端還是小端可以通過一個int64的資料1，左移大于32位，強轉為byte,看看是0還是大于0的，是0就是大端的
一個位元組包含8個二進制位，分别是Bit0 ~ Bit7，在MQTT協定中都是無符号的。正常情況下，一個位元組所表示的範圍是0 ~ 255，但是在MQTT協定剩餘長度中将一個位元組分成了兩個部分。
剩餘長度中位元組分為兩個部分使用，如上圖兩個紅框框
Bit7當做一個進位标志，Bit0 ~ Bit6表示數值，是以一個位元組表達的數值範圍變成了0 ~ 127，接下來我們舉幾個例子，看看剩餘長度是如何編碼的。剩餘長度是逢128的整數倍進位，進位就要多加一個位元組。如果Bit7是1表示前面有進位，如果是0就表示沒有進位。下面看例子。
(1)100，100/128=0，等于0無需進位，是以Bit7是0，然後100%128=100，是以Bit0~Bit6就是0x64，剩餘長度就是1個位元組。
(2)1000，1000/128=7，不等于0需要進位，然後7/128=0，等于0無需再進位，是以總體進1位，需要2個位元組，第1個位元組Bit7是1，第2個位元組Bit7是0。然後1000%128=104，是以第1個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x68，然後7%128=7，是以第2個位元組Bit0~Bit6就是0x07，然後再結合上Bit7的話，就是 0xE8 和0x07
(3)100000，100000/128=781，不等于0需要進位，然後781/128=6，不等于0再進一位，6/128=0，等于0無需再進位了，是以總體進2位，需要3個位元組。第1個位元組Bit7是1，第2個位元組Bit7是1，第3個位元組Bit7是0。然後100000%128=32，是以第1個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x20，然後781%128=13，是以第2個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x0D，然後6%128=6，是以第3個位元組Bit0~Bit6就是0x06，然後再結合上Bit7的話，就是 0xA0 0x8D 0x06。
(4)100000000，100000000/128=781250，不等于0需要進位，781250/128= 6103，不等于0需要再進位，6103/128=47，不等于0需要再進位，47/128=0，等于0無需再進位，是以總體進3位，需要4個位元組，第1個位元組Bit7是1，第2個位元組Bit7是1，第3個位元組Bit7是1，第4個位元組Bit7是0。然後100000000%128=0, 是以第1個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x00，然後781250%128=66，是以第2個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x42，然後6103%128=87，是以第3個位元組Bit0 ~ Bit6就是0x57，然後47%128=47，是以第4個位元組Bit0~Bit6就是0x2F，再結合上Bit7的話，就是0x80 0xC2 0xD7 0x2F
而具體對應代碼實作還需要稍稍處理一下
func Encode(x int32) []byte {
encodedByte := x % 128
b := make([]byte,4)
var i = 0
x = x / 128
if x > 0{
encodedByte = encodedByte | 128
b[i] = byte(encodedByte)
i++
}
for x > 0{
encodedByte = x % 128
x = x / 128
if x > 0{
encodedByte = encodedByte | 128
b[i] = byte(encodedByte)
i++
}
}
b[i] = byte(encodedByte)
return b[:i+1]
}
來測試一下
func TestEncode(t *testing.T) {
args := []int32{100,1000,100000,100000000}
for _, arg := range args {
fmt.Println("編碼資料："+strconv.Itoa(int(arg)))
b := Encode(arg)
fmt.Printf("編碼後位元組：%b\n",b)
fmt.Printf("編碼後16進制展示：%x\n",b)
fmt.Printf("編碼後各位資料：%d\n",b)
data := make([]byte,4)
j := 0
for i := 4-len(b); i < 4; i++{
data[i] = b[j]
j++
}
fmt.Println("編碼後資料："+strconv.Itoa(int(binary.BigEndian.Uint32(data))))
fmt.Println("=====================")
}
}
執行結果如下：
=== RUN TestEncode
編碼資料：100
編碼後位元組：[1100100]
編碼後16進制展示：64
編碼後各位資料：[100]
編碼後資料：100
=====================
編碼資料：1000
編碼後位元組：[11101000 111]
編碼後16進制展示：e807
編碼後各位資料：[232 7]
編碼後資料：59399
=====================
編碼資料：100000
編碼後位元組：[10100000 10001101 110]
編碼後16進制展示：a08d06
編碼後各位資料：[160 141 6]
編碼後資料：10521862
=====================
編碼資料：100000000
編碼後位元組：[10000000 11000010 11010111 101111]
編碼後16進制展示：80c2d72f
編碼後各位資料：[128 194 215 47]
編碼後資料：2160252719
=====================
--- PASS: TestEncode (0.00s)
PASS
編碼工作完成，可以搞發送資料了，但是接收方怎麼解碼呢？
我們就用上面第(3)例子編碼結果： 0xA0 0x8D 0x06來示範，我們分兩步走
(1)判斷有多少個位元組，剩餘長度最少1個位元組最多4個位元組，是以我們先看0xA0，Bit7是1，那麼說明有進位，是以目前的情況，總共有2個位元組，再看0x8D，Bit7又是1，那麼現在的話，是3個位元組了，再看0x06，Bit7是0，說明沒有進位了，剩餘長度到此為止，總共3個位元組。
(2)計算剩餘長度，注意不要把第1個和第2個位元組的Bit7算進去，0x06128128+0x0D *128+0x20=100000
解碼算法代碼實作：
func Decode(b []byte) int32 {
if len(b)==0{
return 0
}
var(
value, mu int32 = 0,1
ec byte
i = 0
)
ec ,i = b[i], i+1
value += int32(ec & 127) * mu
mu *= 128
for (ec & 128) != 0{
ec ,i = b[i], i+1
value += int32(ec & 127) * mu
if mu > 128*128*128{
panic("Malformed Variable Byte Integer")
}
mu *= 128
}
return value
}
這次以100000的例測試
func TestEncode(t *testing.T) {
args := []int32{100000}
for _, arg := range args {
fmt.Println("編碼資料："+strconv.Itoa(int(arg)))
b := Encode(arg)
fmt.Printf("編碼後位元組：%b\n",b)
fmt.Printf("編碼後16進制展示：%x\n",b)
fmt.Printf("編碼後各位資料：%d\n",b)
data := make([]byte,4)
j := 0
for i := 4-len(b); i < 4; i++{
data[i] = b[j]
j++
}
fmt.Println("編碼後資料："+strconv.Itoa(int(binary.BigEndian.Uint32(data))))
fmt.Println("解碼後資料："+strconv.Itoa(int(Decode(b))))
fmt.Println("=====================")
}
}
執行結果如下
=== RUN TestEncode
編碼資料：100000
編碼後位元組：[10100000 10001101 110]
編碼後16進制展示：a08d06
編碼後各位資料：[160 141 6]
編碼後資料：10521862
解碼後資料：100000
=====================
--- PASS: TestEncode (0.00s)
PASS
完美收官