一、概念介绍
服务通信也是ROS中一种极其常用的通信模式，服务通信是基于请求响应模式的，是一种应答机制。也即: 一个节点A向另一个节点B发送请求，B接收处理请求并产生响应结果返回给A。
一个节点需要向相机节点发送拍照请求，相机节点处理请求，并返回处理结果。
与上述应用类似的，服务通信更适用于对实时性有要求、具有一定逻辑处理的应用场景。
二、理论模型
服务通信较之于话题通信更简单些，理论模型如下图所示，该模型中涉及到三个角色:
ROS master(管理者)
Server(服务端)
Client(客户端)
ROS Master 负责保管 Server 和 Client 注册的信息，并匹配话题相同的 Server 与 Client ，帮助 Server 与 Client 建立连接，连接建立后，Client 发送请求信息，Server 返回响应信息。
整个流程由以下步骤实现:
0.Server注册
Server 启动后，会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息，其中包含提供的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。
1.Client注册
Client 启动后，也会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息，包含需要请求的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。
2.ROS Master实现信息匹配
ROS Master 会根据注册表中的信息匹配Server和 Client，并通过 RPC 向 Client 发送 Server 的 TCP 地址信息。
3.Client发送请求
Client 根据步骤2 响应的信息，使用 TCP 与 Server 建立网络连接，并发送请求数据。
4.Server发送响应
Server 接收、解析请求的数据，并产生响应结果返回给 Client。
注意:
1.客户端请求被处理时，需要保证服务端已经启动；
2.服务端和客户端都可以存在多个。
三、自定义srv
srv 文件内的可用数据类型与 msg 文件一致，且定义 srv 实现流程与自定义 msg 实现流程类似:
1.按照固定格式创建srv文件
2.编辑配置文件
3.编译生成中间文件
1.定义srv文件
服务通信中，数据分成两部分，请求与响应，在 srv 文件中请求和响应使用- - -分割，具体实现如下:
plumbing_server_client功能包下新建 srv 目录，添加 xxx.srv 文件，内容:
# 客户端请求时发送的两个数字
int32 num1
int32 num2
---
# 服务器响应发送的数据
int32 sum
2.编辑配置文件
package.xml中添加编译依赖与执行依赖
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
CMakeLists.txt编辑 srv 相关配置
添加一条编译依赖
放开后添加自定义srv文件
直接放开
3.编译生成中间文件
编译后沿着下面的路径可以找到生成的头文件
四、自定义srv调用(C++)
需求:
编写服务通信，客户端提交两个整数至服务端，服务端求和并响应结果到客户端。
流程:
编写服务端实现；
编写客户端实现；
编辑配置文件；
编译并执行。
0.vscode配置
需要像之前自定义 msg 实现一样配置c_cpp_properies.json 文件，如果以前已经配置且没有变更工作空间，可以忽略，如果需要配置，配置方式与之前相同:
{
"configurations": [
{
"browse": {
"databaseFilename": "",
"limitSymbolsToIncludedHeaders": true
},
"includePath": [
"/opt/ros/noetic/include/**",
"/usr/include/**",
"/xxx/yyy工作空间/devel/include/**" //配置 head 文件的路径
],
"name": "ROS",
"intelliSenseMode": "gcc-x64",
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
"cStandard": "c11",
"cppStandard": "c++17"
}
],
"version": 4
}
1.服务端
/*
需求:
编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器
服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，
客户端再解析
服务器实现:
1.包含头文件
2.初始化 ROS 节点
3.创建 ROS 句柄
4.创建 服务 对象
5.回调函数处理请求并产生响应
6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()
*/
#include "ros/ros.h"
#include "plumbing_server_client/AddInts.h"
// bool 返回值由于标志是否处理成功
bool doReq(plumbing_server_client::AddInts::Request& req,
plumbing_server_client::AddInts::Response& resp){
int num1 = req.num1;
int num2 = req.num2;
ROS_INFO("服务器接收到的请求数据为:num1 = %d, num2 = %d",num1, num2);
//逻辑处理
if (num1 < 0 || num2 < 0)
{
ROS_ERROR("提交的数据异常:数据不可以为负数");
return false;
}
//如果没有异常，那么相加并将结果赋值给 resp
resp.sum = num1 + num2;
return true;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
setlocale(LC_ALL,"");
// 2.初始化 ROS 节点
ros::init(argc,argv,"AddInts_Server");
// 3.创建 ROS 句柄
ros::NodeHandle nh;
// 4.创建 服务 对象
ros::ServiceServer server = nh.advertiseService("AddInts",doReq);
ROS_INFO("服务已经启动....");
// 5.回调函数处理请求并产生响应
// 6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()
ros::spin();
return 0;
}
2.客户端
/*
需求:
编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器
服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，
客户端再解析
服务器实现:
1.包含头文件
2.初始化 ROS 节点
3.创建 ROS 句柄
4.创建 客户端 对象
5.请求服务，接收响应
*/
// 1.包含头文件
#include "ros/ros.h"
#include "plumbing_server_client/AddInts.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
setlocale(LC_ALL,"");
//rosrun（xxx xxx）（12）（34）
// 调用时动态传值,如果通过 launch 的 args 传参，需要传递的参数个数 +3
if (argc != 3)
// if (argc != 5)//launch 传参(0-文件路径 1传入的参数 2传入的参数 3节点名称 4日志路径)
{
ROS_ERROR("请提交两个整数");
return 1;
}
// 2.初始化 ROS 节点
ros::init(argc,argv,"AddInts_Client");
// 3.创建 ROS 句柄
ros::NodeHandle nh;
// 4.创建 客户端 对象
ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<plumbing_server_client::AddInts>("AddInts");
//等待服务启动成功
//方式1
ros::service::waitForService("AddInts");
//方式2
// client.waitForExistence();
// 5.组织请求数据
plumbing_server_client::AddInts ai;
ai.request.num1 = atoi(argv[1]);
ai.request.num2 = atoi(argv[2]);
// 6.发送请求,返回 bool 值，标记是否成功
bool flag = client.call(ai);
// 7.处理响应
if (flag)
{
ROS_INFO("请求正常处理,响应结果:%d",ai.response.sum);
}
else
{
ROS_ERROR("请求处理失败....");
return 1;
}
return 0;
}
3.配置 CMakeLists.txt
add_executable(服务端源文件名 src/服务端源文件名.cpp)
add_executable(客户端源文件名 src/客户端源文件名.cpp)
add_dependencies(服务端源文件名 ${PROJECT_NAME}_gencpp)
add_dependencies(客户端源文件名 ${PROJECT_NAME}_gencpp)
target_link_libraries(服务端源文件名
${catkin_LIBRARIES}
)
target_link_libraries(客户端源文件名
${catkin_LIBRARIES}
)
4.运行结果
先打开roscore，再打开服务端，最后打开客户端，记得打开客户端的时候要传入两个参数
