ROS通信解析

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了解ROS的几种通信方式以后，对于ROS通信延迟有一些困惑，更多的是想追究背后原理，这篇博客《ROS之topic和service通信比较》起到了抛砖引玉的作用。

更多可以参考2013年的这一篇论文《A lightweight Opensource communication framework for native integration of resource constrained robotics devices with ROS》，目前网上关于ROS通信模型的中文资料大部分都是对这篇文章的翻译。

先上结论

Topic（异步）

topic基于ros tcp/udp，pub/sub通信延迟大约0.7ms，但是ros::spin()是忙等待，对于异步架构，回调函数的执行频率设计对系统整体性能影响很大，node不宜过多。

Service（同步）

server基于RPC，它在接收到调用请求前都处于休眠状态；将休眠状态的server唤醒，所需要的时间大约是2.7ms，约占总通信延迟的82%，实际传输延迟大于0.3ms，只有topic的一半。server唤醒耗时太大，不建议用于通讯频率高的情况。

Client维护着一个与server的持久连接(persistent connection)，在单纯的数据传输上可以做到更快，尤其是在分布式作业。

阻塞非阻塞与同步异步

怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别？ - 严肃的回答 - 知乎

  • 同步和异步关注的是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication).
  • 阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

在处理 IO 的时候，阻塞和非阻塞都是同步 IO。只有使用了特殊的 API 才是异步 IO。

异步消息的传递－回调机制

目前的粗浅理解，异步通信总会带点儿callback。