分布式通信机制
这里主要介绍鸿蒙系统中的通信机制。
主要分为下面两种
- 基于话题的通信
- 基于服务的通信
1、基于话题的通信机制
如图2-10所示，在该图中有两个节点:一个是发布者Talker,另一个是订阅者Listener.两个节点分别发布、订阅同一个话题，启动顺序没有强制要求，此处假设Talker 首先启动，可分成图中所示的七步来分析建立通信的详细过程。
- Talker注册
Talker启动，通过某端口使用RPC向管理端注册发布者的信息，包含所发布正
息的话题名: 管理端会将节点的注册信息加人注册列表中。 - Listener注册
Listener启动，同样通过RPC向管理端注册订阅者的信息，包含需要订阅的话题名。 - 管理端进行信息匹配力
管理端根据Listener的订阅信息从注册列表中进行查找，如果没有找到匹配的发布者，则等待发布者的加人;如果找到匹配的发布者信息，则通过RPC向Listener 发送Talker的RPC地址信息。 - Listener发送连接请求
Listener接收到Master发回的Talker地址信息，尝试通过RPC向Talker发送连接请求，传输订阅的话题名、消息类型以及通信协议(TCP/UDP)。 - Talker确认连接请求
Talker接收到Listener发送的连接请求后，继续通过RPC向Listener确认连接信息，其中包含自身的TCP地址信息 - Listener尝试与Talker建立网络连接
Listener接收到确认信息后，使用TCP尝试与Talker 建立网络连接。 - Talker向Listener发布数据
成功建立连接后，Talker 开始向Listener发送话题消息数据。从上面的分析中可以发现，前五个步骤使用的通信协议都是RPC最后发布数据的过程才使用到TCP。管理端在节点建立连接的过程中起到了重要作用，但是并不参与节点之间最终的数据传输。
详细过程可以参照下图
2、基于服务的通信机制
服务是一种带有应答的通信机制，通信原理如图所示，与话题的通信机制相比，其减少了listener和talker的RPC通信
- Talker注册
Talker启动，通过1234端口使用RPC向管理者注册发布者的信息，包含所提供的服务名;管理端会将节点的注册信息加人注册列表中。 - Listener注册
Listener启动，同样通过RPC向管理端注册订阅者的信息，包含需要查找的服务名。 - 管理端进行信息匹配
Master根据Listener的订阅信息从注册列表中进行查找，如果没有找到匹配的服务提供者，就等待该服务的提供者加入；如果找到匹配的服务提供者信息，则通过RPC像listener进行发送talker的TCP地址信息 - Listener与Talker建立网络连接
Listener接收到确认信息后，使用TCP尝试与Talker建立网络连接，并且发送服务的请
求数据。 - Talker向Listener发布服务应答数据
Talker接收到服务请求和参数后，开始执行服务功能，执行完成后，向Listener发送应
答数据。
话题和服务的区别
话题和服务是ROS中最基础也是使用最多的通信方法，从2.5节介绍的ROS通信机制
中可以看到这两者有明确的差别，具体总结如表2-2所示。
| 话题 | 服务 | |
|---|---|---|
| 同步性 | 异步 | 同步 |
| 通信模型 | 发布/订阅 | 客户端/服务器 |
| 底层协议 | TCP/UDP | TCP/UDP |
| 反馈机制 | 无 | 有 |
| 缓冲区 | 有 | 无 |
| 实时性 | 弱 | 强 |
| 节点关系 | 多对多 | 一对多 |
| 使用场景 | 数据传输 | 逻辑处理 |
话题是ROS中基于发布/订阅模型的异步通信模式，这种方式讲信息的产生和使用双方解耦，常用于不断更新的、含有较少逻辑处理的数据通信；而服务多用于处理同步通信，采用客户端/服务器模型，常用于数据量较小的但是又较强逻辑的数据交换。