深究ROS系统

在入门ROS的时候，我们了解到， 通过工具rosrun加载运行一个ROS应用之前， 需要先通过roscore开启ROS的主节点提供名字和参数服务。

所谓的名字服务是指，记录各个节点、话题、服务的运行时名称和宿主机地址端口的服务。 当ROS应用需要发布或者订阅一个话题的时候，都会先通过这个名字服务进行注册， 并通过名字服务器获知话题的订阅者和发布者的地址和端口，最后在应用程序之间建立点对点的通信。

右边是从2018的一篇文章中抠过来的一张图。 该图清晰地表达了ROS系统建立Topic通信的全过程，需要注意的是这个过程中的1,2的顺序是不确定的， 应用程序可以先注册发布器再注册订阅器，反过来也是可以的。

1. Topic 的发布器通过 xml-rpc 向主节点 ROS Master 注册主题名称TopicName、宿主机地址和端口foo:1234;
2. Topic 的订阅器通过 xml-rpc 向主节点 ROS Master 注册订阅主题名称TopicName;
3. 当 Master 发现有TopicName的发布器注册之后，就会通知订阅器，主题源的地址和端口foo:1234;
4. 订阅器就会拿着这个地址和端口找到发布器，请求建立连接;
5. 发布器接收到连接请求之后，会拿另外申请一个端口foo:2345告知订阅器，在这个端口上建立实际的连接;
6. 接着，订阅器就会拿着新的端口建立连接;
7. 以后，发布器就会在这个连接通道上发送数据给订阅者。

当然除此之外，还有节点、服务的名称需要名字服务进行管理。而参数服务，则记录了运行时各个相关配置数据的键值对， 相关的概念都比较好理解，这里不再赘述，以后详细分析相关代码的时候再具体讨论。 本系列将从这个roscore开始研究这个订阅者/发布者的实现过程。