Apollo 3.5 Cyber - 基本架構入門

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簡介

終於把cyber中的主要模塊都review了，把其整體邏輯搞通了。
現在就根據個人了解，做個簡單的全局的解釋
Apollo自己也有做講解，想避免被我誤導的，建議看官方的

先上個全局圖，整個講解會圍繞這圖來說。因為圖比較大，可先下載再配合內文使用。當中只包括一些比較重要的模塊。

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modules下的模塊啟動的底層流程

之前有寫過一個簡單的
https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86075928

現把底層模塊是怎被用到的，都顯示出來

先假設沒有額外定義的Node::Reader和Node::Writer，而且是在reality mode
模塊的介紹在下面主要模塊的用途那邊

1. 用cyber_launch起動Mainboard
2. Mainboard用ClassLoader加載shared object，並初始化
3. Component的instance在上一步被生成，初始化時生成其內部Node及其Node::Reader，Node::Writer
4. Component然後利用DataVisitor和RoutineFactory的組合，把自己的Proc function變為一個任務，放到Scheduler中
5. Transport中的singleton發現有新數據來了，把數據給DataVisitor。（Transport中會根據Service Discovery的資料開關回調及在特定模式下選擇實現）
6. DataVisitor在做了fusion等工作後，會叫預先定好的回調（即跟Scheduler那邊說這個任務狀態更新了，可執行了）
7. Scheduler中的singleton會不停的等任務來，當發現有任務可以執行時，就拿出來執行
8. 當執行一次之後，任務重新變回等數據的狀態
9. 當新數據再來時，返回 (5)

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主要模塊的用途

如果我之前已經講過的，就直接發連結。

Mainboard 跟 ClassLoader

在apollo 3.5中，是先把modules中的模塊編成一個shared object，再用cyber_launch把模塊啟動。cyber_launch只是個腳本，只負責預配置（讀配置交件，設定參數等），真正用到的程式是 Mainboard。而Mainboard又用到ClassLoader去把那個shared object加載，把全局設定好，然後生成instance，執行任務。
https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86075928

Component

modules中的模塊都是要寫成Component或TimerComponent的sub class，再用macro註冊。而Component或TimerComponent都是ComponentBase的subclass.

Component 中的 Component

跟以前的Apollo 3.5之前的ApolloApp很像。在用時，都是通過繼承super class，然後再實現當中的一些virtual function去達到目的。而Component要你自己實現的function有Init，Proc。而且他背後幫你幹的事，比ApolloApp可是多很多。比方可以直接把數據當成Proc的參數傳進去等。

Component 中的 TimerComponent

Timer base 的Component，即每N個時間單位，就處理一次事情。

TimerComponent 跟 Component不管是內部實現還是設計，都是差很遠的。而兩者提供的功能更是完全不同。

1. TimerComponent 的Process是沒有參數的。即是說你要甚麼數據，都一定要自己去拿，或另外在數據相關模塊設定回調。
2. Component 中的Process的調用是由Scheduler模塊去安排在甚麼時侯執行的。而 TimerComponent 的Process的調用是由Timer 按設定時間執行的。
3. TimerComponent 的實現比 Component 簡單很多。

Timer

TimerComponent 有點像以前ROS中寫一個loop，在loop中間做事，然後在結尾睡一下再開始下一圈的設計。

ros::Rate r(1);
while (ros::ok()) {
    // core function
    ....
    ros::spinOnce();
    r.sleep();
}

不過cyber把這一套搞得更進一步。

1. 容許多任務
2. 用的時候只要把任務定義好，加到Timer Manager中就可以了。不用自己寫Loop。
3. 支持把任務異步執行

而Timer就是做這些事的地方了。
當然，把全部任務放一起就肯定要考慮一下性能了。當然不會說在每一個loop中都把全部任務檢查一次這麼粗糙的做法了。
它內部用了一個time wheel，基本就把任務按應該被執行的時間（因為空間有限，時間無限，當中還有一個取模運算），分在這個輪子中的slot。加速每次去查找當前要執行的任務的時間。
這個輪子會隨著時間而轉動，當前指向的slot也隨輪子轉動而改變，那只要判斷在當前slot中的一堆任務。那些是要執行的就好了。

Transport

低層的數據傳輸系統

https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86314193
https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86479466

Data Visitor

把Transport再包一層，提供專為數據訪問的接口。也是一個計設用來跟RoutineFactory配合一起用的接口。
https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86149041

Node

Node 跟rosnode在定位上有點像，都是負責上層的讀寫功能。
可以用Node::Reader在某channel (topic)中註冊回調，可以用Node::Writer把新的數據寫到channel中。

開發者基本只要用到Component跟Node，就能滿足一切需求。

Service 跟 Service Discovery

利用Node跟Transport提供的功能，實現一個Service的抽象功能。（Service就像一個伺服器，接收數據，處理，然後返回結果）
Service Discovery則負責節點的監察

https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86514423

Scheduler 跟 CRoutine

Cyber中的dag文件可定義多個Component，那如何調度多個Component的運行就靠Scheduler

https://blog.csdn.net/weixin_44450715/article/details/86538575

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那ros 中的/tf, /tf_static是由誰負責呢？

是由 modules/transform下面做的，而不是由cyber提供的，不過內部實現也是Node::Reader跟Node::Writer