ROS:服务机制(Service)

ROS 的 服务机制（Service） 是一种 同步的请求-响应通信方式 ，类似于 RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用） 。

它通常用于 一次性请求 + 返回结果的场景，比如：

机器人请求地图服务器加载地图

请求计算某个结果（例如两个数相加）

请求机器人执行某个动作并返回结果

和 Topic（发布/订阅） 不同，Service 是 一对一 + 同步通信。

一、ROS通信方式整体结构

在 ROS 中主要有 三种通信机制：

通信方式	特点	使用场景
Topic	异步、发布订阅	传感器数据、控制指令
Service	同步、请求响应	计算请求、状态查询
Action	长时间任务	导航、机械臂动作

二、Service 的核心组成

ROS Service 由 三部分组成：

Service

├── Service Server（服务端）

├── Service Client（客户端）

└── Service Message（srv文件）

Service Server（服务端）

服务器负责：

接收客户端请求

执行计算

返回结果

Service Client（客户端）

调用服务的一方

客户端会：

1. 发送请求
2. 等待服务器处理
3. 接收返回值

Service Message（srv 文件）

Service 使用 .srv 文件定义通信格式

格式：

Request

---

Response

示例：

int64 a

int64 b

---

int64 sum

含义：

客户端发送：

a

b

服务器返回：

sum

三、Service 工作流程（核心）

完整流程如下：

Client Server

| |

|----- request (a,b) ---------->|

| |

| 执行计算

| |

|<------ response (sum) ------|

| |

详细步骤：

第一步：Server 注册服务

服务端启动：

ros::ServiceServer service = nh.advertiseService(...)

此时会向 ROS Master 注册

第二步：Client 查询服务

客户端调用：

client = nh.serviceClient(...)

Client 会向 ROS Master 查询

/add_two_ints 在哪里？

Master 返回：

Service Server 地址

第三步：建立 TCP 连接

ROS 使用：TCPROS

客户端与服务器 建立 TCP 连接。

第四步：发送 Request

客户端发送：

a

b

第五步：Server 处理请求

Server 执行回调函数：

bool add(Request &req, Response &res)
{
    res.sum = req.a + req.b;
}

第六步：返回 Response

Server 返回：sum

客户端收到结果

四、Service 通信结构（底层）

ROS Service 的底层是：

TCP + ROS 序列化

通信流程：

Client

|

| 1 查询服务

v

ROS Master

|

| 2 返回Server地址

v

Client <----TCP----> Server

Request

Response

注意：

ROS Master 不参与实际数据通信

它只负责：服务发现

五、Service 的特点

同步通信

调用服务时：client.call()

一对一通信

Service 只能：

一个 Client -> 一个 Server

不像 Topic 可以：

多个 subscriber

适合短任务

Service 不适合：

长时间任务

例如：

导航

机械臂抓取

这些应该用 Action。

六、Service 的代码结构（C++）

服务端

#include "ros/ros.h"
#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request &req,
         beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)
{
    res.sum = req.a + req.b;
    return true;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");

    ros::NodeHandle nh;

    ros::ServiceServer service =
        nh.advertiseService("add_two_ints", add);

    ros::spin();

    return 0;
}

客户端

#include "ros/ros.h"
#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client");

    ros::NodeHandle nh;

    ros::ServiceClient client =
        nh.serviceClient<beginner_tutorials::AddTwoInts>("add_two_ints");

    beginner_tutorials::AddTwoInts srv;

    srv.request.a = 1;
    srv.request.b = 2;

    if(client.call(srv))
    {
        ROS_INFO("sum: %ld", srv.response.sum);
    }

    return 0;
}