ROS：ROS多线程订阅消息(ros::asyncspinner)

对于一些只订阅一个话题的简单节点来说，我们使用ros::spin()进入接收循环，每当有订阅的话题发布时，进入回调函数接收和处理消息数据。但是更多的时候，一个节点往往要接收和处理不同来源的数据，并且这些数据的产生频率也各不相同，当我们在一个回调函数里耗费太多时间时，会导致其他回调函数被阻塞，导致数据丢失。这种场合需要给一个节点开辟多个线程，保证数据流的畅通。 
为了观察不同话题的消息被阻塞的情况，可以参考以下实验代码 

publisher：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

#include 


int main(int argc, char **argv)
{

	ros::init(argc, argv, "multi_pub");


	ros::NodeHandle n;


	ros::Publisher chatter_pub = n.advertise("chatter1", 1);
	ros::Publisher pub2 = n.advertise("chatter2", 1);

	ros::Rate loop_rate(10);


	int count = 0;
	while (ros::ok())
	{

		std_msgs::String msg;
		std::stringstream ss;
		ss << "hello world " << count;
		msg.data = ss.str();

		std_msgs::String msg2;
		std::stringstream ss2;
		ss2 << "hello " << count;
		msg2.data = ss2.str();

		ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
		ROS_INFO("%s", msg2.data.c_str());

		chatter_pub.publish(msg);
		pub2.publish(msg2);

		ros::spinOnce();

		loop_rate.sleep();
		++count;
	}


	 return 0;
}

subscriber

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

class multiReceiver
{
public:
	multiReceiver()
	{	
		sub = nh.subscribe("chatter1", 1, &multiReceiver::chatterCallback1,this);
		sub2 = nh.subscribe("chatter2", 1, &multiReceiver::chatterCallback2,this);
	}
	void chatterCallback1(const std_msgs::String::ConstPtr& msg);
	void chatterCallback2(const std_msgs::String::ConstPtr& msg);

private:
	ros::NodeHandle nh;
	ros::Subscriber sub;
	ros::Subscriber sub2;
  
};


void multiReceiver::chatterCallback1(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
  ros::Rate loop_rate(0.5);//block chatterCallback2()
  loop_rate.sleep();
}

void multiReceiver::chatterCallback2(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}
  

int main(int argc, char **argv)
{

  ros::init(argc, argv, "multi_sub");

  multiReceiver recOb;
  ros::spin();

  return 0;
}

可以看到，发布程序中，以10hz的频率发布了chatter1和chatter2两个话题，在订阅程序中，回调函数1中加入了2s的延时，导致了回调函数2也只能2s才能接收到一个数据，为了是回调函数2能正常接收数据，我研究一下在一个ROS节点中开辟多个线程的方法。

在ROS中，有两种方法可以在一个节点中开辟多个线程 
1.ros::MultiThreadedSpinner 
MultiThreadedSpinner类似于ros::spin()，在构造过程中可以指定它所用线程数，但如果不指定线程数或者线程数设置为0，它将在每个cpu内核开辟一个线程。 

用法如下

ros::MultiThreadedSpinner spinner(4); // Use 4 threads
spinner.spin(); // spin() will not return until the node has been shutdown

2.ros::AsyncSpinner 

AsyncSpinner比MultiThreadedSpinner更优，它有start() 和stop() 函数，并且在销毁的时候会自动停止。下面的用法等价于上面的MultiThreadedSpinner例子。

ros::AsyncSpinner spinner(4); // Use 4 threads
spinner.start();
ros::waitForShutdown();

• 注意：ros::waitForShutdown() 函数，不会触发单独spin()，所以该例子将会4个线程同时循环。

  Please note that the ros::waitForShutdown() function does not spin on its own, so the example above will spin with 4 threads in total.

以上代码片参考了ROS wiki

源码：AsyncSpinner API (Jade)