概述
SimpleMessage类定义了ROS的驱动层（也就是我们写的client node）和机器人控制器之间的通信协议，说白了就是定义了交互消息的数据格式。这个协议满足了ROS-I定义的如下4个要求：
- 格式要足够的简单，协议代码能够在ROS端和控制器端共享，当然这个是针对支持C/C++的控制器。对于不支持C/C++的控制器，则必须要保证能够使用机器人编程语言来处理消息。也就是说如果协议太复杂的话，有限的控制器资源会难以处理。
- 要允许数据流，类似ROS topic
- 要允许数据回复，类似ROS service
- 协议不会封装版本信息，也就是说开发者要自己负责统一ROS端和控制器端之间的协议版本
协议格式
SimpleMessage协议定义了消息的前缀（PREFIX）、消息头（HEADER）和消息体（BODY）
- PREFIX
(长度1个字节)
LENGTH域，int数据类型，代表(HEADER + DATA)的字节长度 - HEADER
(长度3个字节)
MSG_TYPE域，int数据类型，代表了消息的类型，包括标准消息和厂商自定义的消息类型
COMM_TYPE域，int数据类型，代表了通信的类型
REPLY CODE域，int数据类型，代表回复代号，仅在服务回复时有效 - BODY
(变长)
DATA域，ByteArray数据类型，代表由消息类型和服务类型决定的可变长度的数据
源代码
对着以上的定义，我们来看看源代码长的什么样：
namespace industrial
{
namespace simple_message
{
namespace StandardMsgTypes
{
enum StandardMsgType
{
INVALID = 0,
PING = 1,
JOINT_POSITION = 10,
JOINT = 10,
READ_INPUT = 20,
WRITE_OUTPUT = 21,
JOINT_TRAJ_PT = 11, //Joint trajectory point message (typically for streaming)
JOINT_TRAJ = 12, //Joint trajectory message (typically for trajectory downloading)
STATUS = 13, //Robot status message (for reporting the robot state)
JOINT_TRAJ_PT_FULL = 14, // Joint trajectory point message (all message fields)
JOINT_FEEDBACK = 15, // Feedback of joint pos/vel/accel
SWRI_MSG_BEGIN = 1000,
UR_MSG_BEGIN = 1100,
ADEPT_MSG_BEGIN = 1200,
ABB_MSG_BEGIN = 1300,
FANUC_MSG_BEGIN = 1400,
MOTOMAN_MSG_BEGIN = 2000
};
}
typedef StandardMsgTypes::StandardMsgType StandardMsgType;
namespace CommTypes
{
enum CommType
{
INVALID = 0,
TOPIC = 1,
SERVICE_REQUEST = 2,
SERVICE_REPLY = 3
};
}
typedef CommTypes::CommType CommType;
namespace ReplyTypes
{
enum ReplyType
{
INVALID = 0,
SUCCESS = 1,
FAILURE = 2
};
}
typedef ReplyTypes::ReplyType ReplyType;
class SimpleMessage
{
public:
SimpleMessage();
~SimpleMessage(void);
bool init(int msgType, int commType, int replyCode);
bool init(industrial::byte_array::ByteArray & msg);
void toByteArray(industrial::byte_array::ByteArray & msg);
static unsigned int getHeaderSize() { return SimpleMessage::HEADER_SIZE; };
static unsigned int getLengthSize() { return SimpleMessage::LENGTH_SIZE; };
int getMessageType() {return this->message_type_;};
int getCommType() {return this->comm_type_;};
int getReplyCode() {return this->reply_code_;};
int getMsgLength() {return this->getHeaderSize() + this->data_.getBufferSize();};
int getDataLength() {return this->data_.getBufferSize();};
industrial::byte_array::ByteArray & getData() {return this->data_;};
bool validateMessage();
private:
industrial::shared_types::shared_int message_type_;
industrial::shared_types::shared_int comm_type_;
industrial::shared_types::shared_int reply_code_;
industrial::byte_array::ByteArray data_;
static const unsigned int HEADER_SIZE = sizeof(industrial::shared_types::shared_int) +
sizeof(industrial::shared_types::shared_int) +
sizeof(industrial::shared_types::shared_int);
static const unsigned int LENGTH_SIZE = sizeof(industrial::shared_types::shared_int);
void setMessageType(int msgType) {this->message_type_ = msgType;};
void setCommType(int commType) {this->comm_type_ = commType;};
void setReplyCode(int replyCode) {this->reply_code_ = replyCode;};
void setData(industrial::byte_array::ByteArray & data);
};
}//namespace simple_message
}//namespace industrial
这个头文件在定义SimpleMessage类之前，定义了一些枚举类型，包括：
StandardMsgType
代表了标准消息的ID号，所有的控制器应当支持这些消息类型，以及比如ABB，UR这些机器人厂商定义的消息类型，厂商可以定义多达100种消息类型。标准消息类型包括16种（不包括vendor specific的）：
INVALID，PING，JOINT_POSITION，JOINT，READ_INPUT，WRITE_OUTPUT，JOINT_TRAJ_PT，JOINT_TRAJ，STATUS，JOINT_TRAJ_PT_FULL，JOINT_FEEDBACKCommType
代表通信类型，包含INVALID，TOPIC，SERVICE_REQUEST，SERVICE_REPLY四种ReplyType
代表回复类型，包括INVALID，SUCCESS和FAILURE三种
有了前面的铺垫，我们开始分析SimpleMessage的实现。
首先看以下它的private数据，包括：message_type_，comm_type_，reply_code_，data_。显而易见，这些私有数据成员与协议格式中定义的HEADER和BODY部分是对应的。与之对应的提供了一些set方法，用于填充消息的各个段：
//设置消息类型ID号
void setMessageType(int msgType) {this->message_type_ = msgType;};
//设置通信类型
void setCommType(int commType) {this->comm_type_ = commType;};
//设置回复码
void setReplyCode(int replyCode) {this->reply_code_ = replyCode;};
//设置数据域
void setData(industrial::byte_array::ByteArray & data);
对应的，提供了get方法获取消息的各个段：
int getMessageType() {return this->message_type_;};
int getCommType() {return this->comm_type_;};
int getReplyCode() {return this->reply_code_;};
int getDataLength() {return this->data_.getBufferSize();};
下面看以下init初始化方法：
bool init(int msgType, int commType, int replyCode, industrial::byte_array::ByteArray &data );
init方法的参数就是消息的四个段，实现的功能就是用输入的四个参数填充内部数据，并验证消息格式是否有效，从而创建完整的消息。以下消息被认为是无效的，不可封装为消息：
- commType是SERVICE_REPLY，而回复码是INVALID
- commType不是SERVICE_REPLY，而回复码不是INVALID（即回复码竟然有效）
bool init(int msgType, int commType, int replyCode);
init重载版本，根据参数填充消息类型，通信类型，回复码，创建的消息数据域为空
bool init(industrial::byte_array::ByteArray & msg);
init重载版本，调用这个方法的前提是参数msg中包含了消息头或消息头+数据，在内部通过调用unload来卸载msg中的字节数据，填充到SimpleMessage的各个消息段中。
void toByteArray(industrial::byte_array::ByteArray & msg);
toByteArray方法用于向ByteArray类型的msg加载数据，注意的是在加载前，会首先清空ByteArray。