其中，int fd是文件描述符，在mosquitto的中主要指socket描述符（在linux一切I/O皆文件的工作模式下，socket描述符与普通文件描述被同等对待）；events成员用于告诉内核，我们对描述符fd关心什么；revents用以说明该描述符fd发生了什么事情。
另外，使用poll是需要注意，每次调用poll函数之前都要重新设置一下各描述符的状态。
3.2.2、mosquitto的消息机制
Mosquito在工作过程中用poll机制检测监听所有socket以判断其是否有数据发送或接收，mosquitto所监听的socket按照其功能分为监听socket和业务socket，监听socket主要负责监听各客户端的连接；业务socket主要负责mosquitto服务器与各客户端之间的数据收发；一旦mosquitto服务器从监听socket中接收到一个客户端连接进来，将立即为该客户端创建一个业务socket，负责后续mosquitto服务器与该客户端的所有数据收发。
Mosquitto中对poll操作主要在/ mosquitto-1.2/src loop.c文件的mosquitto_main_loop函数中，在该函数中将按照以下步骤循环处理所有的socket：
1） 创建pollfd结构体数组pollfds
2） 将要监听的socket放入pollfds
3） 使用poll函数查询pollfds数组中各描述符的状态；
4） Poll函数返回之后，遍历pollfds数组对其中就绪的socket描述符进行处理。
mosquitto_main_loop函数不仅涉及对poll函数的相关处理，它也是整个消息处理架构的实现之处，该函数对消息处理的流程如下图3-11
图3-11 mosquitto函数的消息业务处理流程
在上述消息处理过程中，poll函数返回之后，pollfds数组中socket描述的pollfd结构的revents成员就会置为相应的就绪状态，因此只要循环扫描该数组，即可根据对应socket完成相应的读写操作。
在mosquitto程序中，poll函数所监听的socket有两种类型：监听socket和业务socket，其对应的结果处理函数就分两个过程来完成。
监听socket处理过程主要在mosquitto_main_loop函数中直接完成，它主要完成的工作是处理每个监听socket，如果有客户端连接进入时，为之创建一个业务socket和一个对应的context结构体，context结构体描述了该连接的所有信息，因此在mosquitto程序中，一个context就表示一个客户端连接。
业务socket的处理主要通过loop_handle_reads_writes函数完成，在该函数中将循环检查所有的context，如果该context对应的socket有数据写入则调用函数_mosquitto_packet_write进行写操作；如果对应的socket有数据要读取，则调用函数
_mosquitto_packet_read完成socket的读取和处理，其中读取消息的处理在函数mqtt3_packet_handle中完成，在该函数中将根据不同的消息类型，调用不同的处理函数，业务socket的消息读取及其处理的函数调用关系如图3-12所示。
图3-12 消息读取和处理函数调用关系
3.2.3、mosquitto的消息收发
本文中，消息的收发是相对mosquitto服务器而言，Mosquito的消息的收发主要包括以下两个过程：
1、 消息接收过程是mosquitto服务器接收到客户端向某个主体发布一条消息。
2、 消息发送过程是指Mosquito服务器将消息发送给订阅客户端。
在mosquitto的程序实现中，上述两个过程是分开实现和操作的：
消息接收过程，Mosquitto服务器端在收到客户端向某个主体发送的消息之后，会遍历订阅树，找到该主体的订阅列表，然后将消息挂到订阅列表中每个订阅者的消息队列中。需注意的是，此时消息并实际发送给订阅客户端，只是被挂在了mosquitto服务程序中该客户端对应的context结构中所定义的消息队列中；上述工作过程涉及到的主要函数及其调用过程可参照图3-9所示。
Mosquitto的消息的组装发送过程集中在函数mqtt3_db_message_write中完成，其函数调用关系如下图3-13所示。
图3-13 消息组装和发送函数调用关系
3.3、mosquitto的ping/pong功能
1、为什么mosquitto要引人ping/pong的操作
根据tcp/ip协议的描述，tcp连接建立之后，如果双方没有通信，连接可以一直保存下去，假如中间路由器崩溃或者中间的某条线路断开，只要两端的主机没有被重启，连接就一直被保持着。尽管tcp协议规范中未做次要求，但是在很多tcp协议的实际实现中，却提供了保活定时器的功能，保活定时器一般配置的时间是2小时。在实际的服务器程序开发过程中，2个小时的连接断开的时间太长。因此，很多服务器程序都在上层自己提供保活功能，也就是服务器程序开发过程中经常提到的：心跳连接或ping/pong消息等功能。
2、mosquitto的ping/pong功能描述
在mosquitto中，提供了ping/pong功能来判断连接异常断开的情况，并通过keepalive的参数来控制检查时间，一般客户端需要在keepalive时间内向服务器发送一条消息，表明自己还存在，服务器会周期检查与客户端建立起的每一个连接，如果某个连接在keepalive*1.5的时间内没有收到过消息，则认为这个连接就失效了，于是服务器将主动断开这个超时的连接。
Mosquitto中，每个客户端所对应的context中有两个变量last_msg_out和last_msg_in，分别用于记录该context上次发送和接收消息的时间，然后在mosquitto_main_loop（位于文件loop.c）中每次循环都对每个context的所记录的消息收发时间进行检查，如果超过设定的keepalive时间的1.5倍则断开此客户端的连接，因此，如果mosquitto客户端在keepalive时间内与mosquitto服务器之间存在任何通信（无论是普通消息还是ping/pong消息，都是如此），mosquitto就认为该客户端是连接状态良好的。
3、ping/pong功能对mosquitto性能产生的潜在影响
Mosquitto以keepalive*1.5时间作为判断客户端连接是否异常断开的时间界限，这里keepalive的值对mosquitto的性能会产生较大影响，此值过大，可能无法及时判断处异常的发生；此值过小，不仅浪费网络带宽，还可能造成误判，例如客户端与服务器之间tcp连接上的某个服务器异常重启，可能会被服务器误判为tcp连接断开了。此值需根据实际情况分析后确定。
四、 Mosquito的辅助功能介绍
Mosquitto代码的辅助功能主要包括：log输出功能、配置参数管理功能和内存封装的功能，这三个功能虽不是mosquitto的核心模块，但是却在其源码实现中经常遇到，它们的实现给mosquitto的代码开发带来了很大的方便。
4.1、log输出功能
Mosquitto日志输出功能的实现代码主要在文件/ mosquitto-1.2/src/logging.c中。Mosquitto的log模块具备以下功能：日志分等级输出、日志的多平台输出、日志对各种参数的格式化输出；
mosquitto的日志模块初始化由函数mqtt3_log_init完成，该函数主要完成对日志输出位置以及日志输出等级两个参数的设置。函数mqtt3_log_close完成日志模块的关闭功能。日志模块的输出由函数_mosquitto_log_printf完成，该函数的声明形式为：
int _mosquitto_log_printf(struct mosquitto *mosq, int priority,const char *fmt, ...)
其中第一个参数struct mosquitto *mosq表示某客户端连接所对应的上下文信息，该参数可以为空；第二个参数int priority表示日志的优先级，在mosquitto的配置文件mosquitto.conf中将会配置日志的输出等级，如果传给函数的日志等级低于配置文件中的等级配置，该条日志将不被输出。另外，该函为一可变参数的函数，在使用过程中可以根据需要将参数进行格式化输出。例如下一条日志输出语句：
_mosquitto_log_printf(NULL,MOSQ_LOG_NOTICE, \
在该条日志输出语句中，将保存在client_id中的客户端ID格式化到字符串\中作为本条日志输出的内容，本条日志输出的等级为MOSQ_LOG_NOTICE。
4.2、配置参数管理
Mosquitto参数配置功能的实现代码主要在文件mosquitto-1.2/src/conf.c中，配置文件保存路径为：mosquitto-1.2/ mosquitto.conf，在mosquitto程序中主要由结构体structmqtt3_config保存从配置文件中读取的各参数值。Mosquitto的配置参数管理功能主要包括对配置文件的读取和解析、对用户输入参数的解析以及对配置文件结构体的管理三部分
Mosquitto对外提供的操作接口均以“mqtt3_config_”开头，共有以下四个：
(1) mqtt3_config_init
该函数的声明为：
void mqtt3_config_init(struct mqtt3_config *config)
它主要完成对参数config的各结构体成员的初始化工作。
(2) mqtt3_config_cleanup
该函数的声明为：
void mqtt3_config_cleanup(struct mqtt3_config *config)
它主要完成对参数config的各成员的清除、释放等操作。
(3) mqtt3_config_read
该函数的声明为：
int mqtt3_config_read(struct mqtt3_config *config, bool reload)
它主要完成从配置文件中读取各配置参数到结构体config中，具体的配置文件读取工作由函数_config_read_file完成。
(4) mqtt3_config_parse_args
该函数的声明为：
int mqtt3_config_parse_args(struct mqtt3_config *config, intargc, char *argv[])
它主要完成对用户输出参数的解析工作。
Mosquitto的配置文件内部共提供对整形、布尔类型，字符串三种类型的解析函数，这三个解析函数只共内部调用，分别是：_conf_parse_bool、_conf_parse_int、_conf_parse_string。
4.3、内存操作的封装
Mosquitto对内存操作的封装代码主要在文件mosquitto-1.2/src/memory_mosq.c中实现，共实现了对常用的内存申请与释放相关的系统调用函数，共有：_mosquitto_calloc函数是对系统函数calloc的封装，_mosquitto_malloc函数对系统函数malloc的封装，_mosquitto_realloc函数对系统函数realloc的封装，_mosquitto_free函数对系统函数free的封装，_mosquitto_strdup函数对系统函数strdup的封装。在上述封装函数中如果文件中定义了宏REAL_WITH_MEMORY_TRACKING，则这些封装函数只是对系统函数进行封装，不做任何额外操作。如果定义了REAL_WITH_MEMORY_TRACKING宏，则会在内存申请和释放时分别记录所申请或释放内存的大小。