一、ROS中的几种通信机制

在ROS中，不同的进程可以可以被视为不同的节点，节点之间的数据传输需要通过消息通信来完成，常见的消息通信类型有话题、服务、动作、参数等，我们可以用下面这张表来说明。

二、不同通信机制的特点

我们从上面可以简单看出不同通信机制的特点：其中单向消息发送/接收方式的话题（topic）；双向消息请求/响应方式的服务（service）；双向消息目标（goal）/结果（result）/反馈（feedback）方式的动作（action）。另外，节点中使用的参数可以从外部进行修改。这在大的框架中也可以被看作消息通信。
以下我们用几张图来描述：

2.1 话题消息通信

话题消息通信是指发送信息的发布者和接收信息的订阅者以话题消息的形式发送和接收信息。希望接收话题的订阅者节点接收的是与在主节点中注册的话题名称对应的发布者节点的信息。基于这个信息，订阅者节点直接连接到发布者节点来发送和接
收消息。

2.2 服务消息通信

服务消息通信是指请求服务的服务客户端与负责服务响应的服务服务器之间的同步双向服务消息通信。一个服务被分成服务服务器和服务客户端，其中服务服务器只在有请求（request）的时候才响应（response），而服务客户端会在发送请求后接收响应。与话题不同，服务是一次性消息通信。因此，当服务的请求和响应完成时，两个连接的节点将被断开。该服务通常被用作请求机器人执行特定操作时使用的命令，或者用于根据特定条件需要产生事件的节点。由于它是一次性的通信方式，又因为它在网络上的负载很小，所以它也被用作代替话题的手段，因此是一种非常有用的通信手段。

2.3 动作消息通信

动作消息通信是在如下情况使用的消息通信方式：服务器收到请求后直到响应所需的时间较长，且需要中途反馈值。这与服务非常相似，服务具有与请求和响应分别对应的目标（goal）和结果（result）。除此之外动作中还多了反馈（feedback）。收到请
求后需要很长时间才能响应，又需要中间值时，使用这个反馈发送相关的数据。消息传输方案本身与异步方式的话题（topic）相同。反馈在动作客户端（action client）和动作服务器（action server）之间执行异步双向消息通信，其中动作客户端设置动作目标（goal），而动作服务器根据目标执行指定的工作，并将动作反馈和动作结果发送给动作客户端。

3. 同步和异步

同步和异步关注的是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication)。同步，就是调用某个东西是，调用方得等待这个调用返回结果才能继续往后执行。异步，和同步相反调用方不会理解得到结果，而是在调用发出后调用者可用继续执行后续操作，被调用者通过状体来通知调用者，或者通过回掉函数来处理这个调用。

我们可以使用以下的表格为例来总结出ROS中3种典型通信机制的同步和异步方式：

最后，我们来举一个通俗易懂的例子：
你去商城买东西，看上了一款手机，你和店家说你想买这款手机，他就去仓库拿货，你得在店里等着，不能离开，这叫做同步。现在你直接去京东下单，下单完成后你就可用做其他时间（追剧、打王者、lol）等货到了去签收就ok了.这就叫异步。

我记得《忠犬八公》这部电影，讲的是一只名叫“八公”的秋田犬，每天接送教授上下班。不幸的是有一天教授在上课的时候突发心脏病辞世，再也没有回到车站，然而八公在之后的9年时间里依然每天按时在车站等待，直到最后死去。这段感人的人狗情其实就解释了同步通信的本质。

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