对rostopic的一些新认识

学习使用ros的时候遇到的一个很“实际”的问题：一个节点怎样通过topic向另一个节点发送消息呢？

其实已有教程通过写简单发布器和订阅器来介绍如何利用topic进行节点间通信了：ROS与Python入门教程-写简单发布器和订阅器

看起来一个很简单的操作，我却想不通一些问题：

在talker.py里面实现了定义topic的publisher、定义了节点、发布消息这三件事，为什么topic和node要在一个程序里面定义，topic和node不应该是相对比较独立的两个东西吗？

命令行里面通过'rostopic pub'不是可以直接从topic发布msg吗？那么应该可以把topic的定义单独用一个程序实现，这样的话应该可以单独“启动”一个topic，但是我却没找到这种方法。

难道topic是必须由一个node来发布？这样的话node结束时topic不也没了？一个topic不是应该可以有多个订阅者和发布者吗？

（这个时候我对发布者、话题、订阅者的关系理解还比较抽象，认为topic是一个“中间商”，发布者和订阅者不需要直接接触，而是分别通过topic来发出和接收msg，topic就像是中间的一个buffer）

自己的理解和实际的现象产生了矛盾，使我很困惑。

于是尝试去了解ros的通信原理。。。

在阅读了两篇文章后，才发现机制不是原来想象的那么简单。

ROS通信原理介绍

ROS 通讯层模型

还存在这样一个东西：

Master node： master node 给ros系统中其他节点提供命名与注册的服务。它跟踪节点中的publisher与subscriber，service 的server与client，记录其他节点的位置（uri标明，host与port），并将这些信息通知给需要建立链接的节点。

Master可以认为是一个查询表，各个节点可以查询它要把消息发送到哪个节点。

我总结了一下差不多是这样：master通过每个node在“查询表”里面注册的topic信息来知道哪些node之间有需要传输数据的这种联系，然后告诉node如何去找自己需要传输数据的其他node，node知道目标node后，两个node就之间建立tcp连接来传输数据（没有中间商赚差价）

然而还是不知道怎么实现一个topic对应多个订阅者和发布者的，topic是否是独立于node的（比如发布topic1的节点node1如果关闭了，topic1的另一个发布者node2怎么办呢）

没办法，只有先看看实际是怎么样的一种情况。

于是我用talk.py和listener.py来做实验。

实验一：首先测试了多个发布者对一个topic发布消息以及多个订阅者对一个topic订阅消息（多开几个terminal，运行两个talker和两个listener），没有问题。

实验二：看看topic没有对应的发布者和订阅者会发生什么——在talker.py的程序里面把topic的名字改为"chatter_1"，在listener.py里面把topic的名字改成"chatter_2",分别运行两个节点，这时两个节点当然不能通信，但是系统没有报错。这时运行rostopic list查看有哪些topic，发现列表里面存在/chatter_1和/chatter_2这两个节点。

实验三：如果节点关闭了，对应的topic会怎么样。在实验二的基础上，先关闭talk.py节点，再运行rostopic list查看topic列表的变换，发现/chatter_1不见了，再关闭listener.py节点，查看topic列表，发现/chatter_2不见了。

实验四：运行rostopic pub /chatter_3 /std_msg/String h 向chatter_3发布 消息，运行rostopic list查看topic列表，发现有/chatter_3

结论：topic是不能独立存在的，必须有node发布或者订阅才会存在topic，而且只要有发布者或者订阅者topic就会存在，但如果发布者和订阅者都不存在了，topic也就不存在了。

关于rostopic pub对topic发布msg其实原理也一样，实际上会生成一个节点来向这个topic发布消息。

虽然没有node来订阅这个/chatter_3但它却有它的发布者/rostopic_26077_153........