ROS2--Composition

ROS1 - Node vs. Nodelets

在ROS1中可以编写node或者nodelet，ROS1中的节点被编译为可执行文件，ROS1中的nodelet被编译为shared lib，然后在运行时由容器进程加载。

我们可以简单的理解nodelet是一组统一管理的nodes。

ROS2 - Unified API

ROS2 中，我们推荐的代码编写方式类似于nodelet-在ROS2中成为Component，这样来说涉及的代码修改更少，因为可以比较顺利的把ROS1中的概念移植到ROS2中，在ROS2中将两种API(Node、Nodelet)整合为一种API。

因为我们目前将进程布局作为运行时的决策，我们可以选择：

1. 在多进程中运行多个节点，优点是进程之间是隔离的，然后简化单个节点之间的调试难度；
2. 在单进程中运行多个节点，优点是开销较低，进程内的节点通信更加高效。

此外，ros2 launch系统可以通过launch文件来执行这些操作。

编写 Component

因为Component内置于shared lib中，因为Component没有主函数，可以参考demos中Component中Talker的代码，Component通常是rclcpp::Node的子类，由于Component不受线程的控制，因此我们不应在构造函数中执行长时间执行或者阻塞的任务。此外，可以使用定时器来获取定期的通知。此外，也可以创建Publisher和Subscriber，Server和Client。

Component类使用rclcpp_components中的宏来注册自己，这是一个非常重要的特性。当这个Component的静态库加载到正在运行的进程时，使进程可以发现该Component，并将其视作一个入口点。

此外，一旦创建了Component，就需要在索引中注册该组件，使得其他工具可以发现这个Component。

CMakeList.txt的例子：

add_library(talker_component SHARED
   src/talker_component.cpp)
rclcpp_components_register_nodes(talker_component "composition::Talker")
# To register multiple components in the same shared library, use multiple calls
# rclcpp_components_register_nodes(talker_component "composition::Talker2")

如果想在package中将这个component导出为shared lib，并且在其他的package链接时使用这个package里面的component就需要在CMakeList.txt中添加代码。

注意：为了component_container可以发现期望的component，需要从提供相应组件的workspace中从shell启动或者执行component。

Using Components

composition package为用户提供了很多使用方法，其中较为常见的三种是：

1. 先启动一个通用的容器进程，之后使用容器进程提供的load_nodeservice向进程中动态加载节点。load_nodeservice会通过命令行参数读取package name，library name，之后在这个容器进程中执行这个可执行文件。这个service可以通过命令行调用，也可以通过编程的方式调用。
2. 创建一个定制化的可执行文件，这个文件中包含了多个节点，这些节点可以在编译期确定下来，这个方法需要每个Component都有一个hpp文件；
3. 创建一个launch文件，使用ros2 launch命令创建一个容器进程，并在其中运行多个组件。