5. ROS 2 程序怎样协作¶
第 4 章中，talker 持续发送消息，listener 持续接收消息。真实机器人还需要查询状态、提交耗时任务和保存运行配置。ROS 2 按照交互的时间特征和回应方式组织这些接口。
5.1 节点：把任务拆成独立程序¶
节点（Node）是 ROS 2 中承担一项明确工作的程序单元。雷达驱动节点负责读取扫描，定位节点负责估计位姿，底盘节点负责把速度目标交给控制板。
节点通过接口声明自己接收和产生的数据。一个进程可以承载一个或多个节点；阅读机器人软件时，先从节点的职责、名称和接口入手。
5.2 话题：持续发布的数据流¶
话题（Topic）用于传递连续产生的数据。发布者（Publisher）把消息写入话题，订阅者（Subscriber）按需读取。发布者和订阅者通过话题保持松耦合，适合处理持续产生的数据。
激光扫描、摄像头图像、车轮里程和速度目标都适合通过话题传递。第 4 章的 /chatter 就是一条话题。
5.3 服务：一次请求与一次响应¶
服务（Service）表示一次请求和一次响应。客户端提出问题，服务端处理后返回结果。读取某项状态、触发一次保存等操作，通常可以用服务表达。
服务调用适合处理时间较短、调用方需要明确结果的事务；持续传感器数据放在话题中传递。
5.4 动作：可以反馈和取消的耗时任务¶
动作（Action）表示一个需要持续运行的任务。客户端提交目标，执行端返回接受或拒绝状态，并在执行期间报告进度，最后给出结果；客户端还可以请求取消。
“移动到地图中的某个位置”是典型动作。机器人可能需要规划路线、绕开障碍并持续更新剩余距离，一次请求响应无法表达这个过程。
5.5 参数：节点自己的配置¶
参数（Parameter）保存节点的运行配置，例如速度上限、端口名称或功能开关。传感器数据仍通过话题传递。
修改参数前要确认名称、类型和生效时机。部分参数可以运行时调整，部分参数需要重新启动节点后才会采用。
5.6 从雷达到电机的数据链¶
把这些接口放回轮式机器人的软件链，可以看到它们的关系：
选择接口时，可以按下表判断：
| 需求特征 | 适合的接口 | 机器人中的例子 |
|---|---|---|
| 数据连续产生，接收方按需订阅 | 话题 | 雷达扫描、摄像头图像 |
| 一次请求，需要一次明确结果 | 服务 | 查询状态、保存地图 |
| 任务持续一段时间，需要进度或取消 | 动作 | 导航到目标位置 |
| 某个节点自己的运行配置 | 参数 | 底盘最大速度 |
雷达节点持续发布扫描消息，导航节点订阅后计算速度目标；导航任务通过动作提交并接收进度；底盘节点把速度消息交给执行层。控制板和传感器的具体接口属于第二篇的硬件内容。
5.7 本章小结与练习¶
节点是承担明确职责的程序单元。话题传递连续数据，服务处理一次请求与响应，动作表达带有进度和取消能力的耗时任务，参数保存节点配置。
练习：为以下需求选择接口，并写出选择依据：摄像头连续产生图像；保存一次当前地图；导航到房间门口并显示进度；降低底盘最大速度。依据应说明需求是连续数据、一次事务、耗时任务还是节点配置。