15.在ROS中，使用launch文件一次启动多个节点

• 在前面的课程中，我们学习了肉式节点的实现方法。
• 为了将这些节点运行起来，我们打开了四个中端来运行指令，这是非常繁琐的。
• 使用肉式的launch文件可以批量启动节点，简化操作。
• XML语法用于描述多层嵌套的数据结构。
• 在调试中，可以为节点添加属性以方便查看输出信息。

在前面的课程中，我们学习了肉式节点的实现方法。作为练习，编写了两个发布者节点和一个订阅者节点。为了将这些节点运行起来，我们打开了四个中端来运行指令，这非常繁琐。这还只是运行了三个节点，要是后面运行几十个节点，岂不是光输入指令就得敲个半天？有没有简单快捷的方法，一次就能将所有的节点运行起来呢？这就要用到肉式的launch文件了。

launch文件是一种遵循XML语法的描述文件，批量启动肉式节点，只是它的功能之一。既然是功能之一，说明不会用到太复杂的语法。在这一节里，我们只需要这一条一句就够了。咱们先不解释指令的具体内容，先来看一个例子。

假设现在有这么一个指合，应该怎么用XML去描述它呢？先把它的名称写出来，加个尖括号，这就是它标记名称的开头。有了开头，自然需要接尾，复制一个一样的标记，加上一个斜杠，这就是标记名称的接尾。一个开头，一个接尾，这就完成了一个指合的最基本的描述。

假设有个小指合掉到了这个大指合里面，那么可以在大指合的闭合标记中间插入一组小指合的闭合标记，这就完成了大指合套小指合的描述。其中闭合标记之间的这一部分称为这个标记的内容。为了便于阅读，通常会将包含内容的闭合标记分为上下两行，内容部分罗列在中间，就像C语言的函数体一样。

如果要对标记对象进行更详细的描述怎么办？一般是在标记名称的开头增加相应的属性值，比如这里，为小指合增加一个颜色描述，这样小指合的描述就更加丰富了。除了闭合标记，还有内容和属性。虽然现在内容还是空的，这是不是就和开头咱们提到的那一句XML的语法一样了？

描述一组多层嵌套的数据结构就是XML语言的主要作用之一。如果小指合里还有小小指合的话就可以这样无限的嵌套下去。但是现在咱们这个小指合内容是空的，有时候为了简单一点会把没有内容的闭合标记省略，将闭合的斜杠移动到头部标记后一个尖括号的前面，作为整个标记的闭合，这样写也是可以的。

好，假设又出现了一个小指合也掉到了这个大指合里，那我们就可以在这个大指合的内容部分再增加一行，加入这个新指合的描述。后面如果还有其他的小指合还可以继续这样增加内容，从而实现一个大容器包含多个小容器的描述。

这个有什么用呢？ 来，我们来看一看下一个例子。比如有这么一个比赛阵容，该怎么用XML来描述呢？首先，这个阵容可以看作一个大指合，标记名称为阵容。先看第一个小指合，因为这是一个比赛，所以小指合的标签为选手，然后是它的属性值：第一个，选手的名字，诺言；所选的英雄，花木兰；英雄的职业，战士。那第一个小指合就描述完了。

第二个小指合，同样的选择：选手名字，花海；英雄，孙上乡；职业，射手。然后第三个小指合，选手名字，Cat；英雄，安琪拉；职业，法师。接下来，第四个小指合，选手名字，阿兰；英雄，蓝铃王；职业，刺客。最后一个小指合，选手名字，无鸣；英雄，忠诽；职业，法师。

好了，这就完成了对整个阵容的描述。有没有发现，其实咱们上一节的例子也是这样一个英雄阵容，只不过英雄的数量只有三个。下面我们一一对这三个英雄的阵容也进行相应的描述。首先我们来看看启动这三个节点所需要运行的指令。

第一条是启动弱势的核心；第二条是运行瑶的节点；第三条是超哥的节点；最后一条是小马哥的节点。好，我们开始了！首先是大盒子名称为阵容，第一个小盒子弱势核心，这个因为不是独立节点所以可以不用描述。第二个小盒子，标记名称为节点包名SSRpackage，节点为youtnote。

最后一个节点名字，这个节点名字是什么意思这里我们先不深究，后面涉及到多个同门节点的运行时就能体会到它的妙用了。然后第三个小盒子，包名SSRpackage，节点名字都是超note。最后一个小盒子，包名atrpackage，节点和名字都是马note。

好，这就完成了！最后我们再将里面的中文标签换成英文的：阵容换成launch，节点换成note，包名换成pkg，标签换成type，名字换成name，这样就构成了一个基本的launch文件的内容。

通过这个launch文件就可以一次将这三个节点全部启动。注意，这里的roscore还没有进行描述，还需要补充吗？不需要了，因为launch文件的机制就是只要包含了节点的描述，哪怕只有一个节点都会自动启动roscore，所以没有描述也没有关系。

现在文件内容都已经有了，下面我们看看如何把它写到一个包里吧。首先我们看看这个launch文件要放在哪里。其实只要随便放在某个软件包的文件夹里就行了。当我们使用指定启动launch文件时，会自动对指定软件包的目录进行逐层的便利搜索，所以只要launch文件放在软件包的文件夹里，哪怕是某个子目录里都可以被找到并执行。

不过为了优雅一点，我们还是创建一个新的子目录吧，目录名叫做launch，这样既直观又便于管理。至于这个launch子目录放在哪个软件包下，这个就很随意了，不一定非要放在节点所在的软件包，任何软件包都行。

好，我们打开VSCode，在工作空间里随便找一个软件包，就第一个吧hgrpackage，右键点击软件包弹出菜单，选择新建文件夹，名字为launch，然后继续右键点击这个文件夹，新建文件，文件名为开黑.launch。文件内容就是刚才对三个节点的XML描述，先是首位的launch标记，然后是第一个瑶节点，后面的节点描述方式都一样，我们就直接复制两条，第二条修改节点名，第三条修改包名和节点名。

好，这就完成了！下面我们试着来运行这个launch文件。按下Ctrl + T，弹出终端窗口，输入roslaunch hgrpackage 开黑.launch，回车。怎么只有姚妹妹的消息？不急不急，Ctrl + C打断，回到VSCode的订阅者节点的属性中将output指定为screen（屏幕）。保存回到终端，再执行一下刚才的launch文件，看所有接收到的消息包都显示出来了。

我们来看看订阅者代码，超哥的消息用的是rosinfo显示的白色信息，姚妹妹的消息显示的是黄色信息。可见，刚才加的output属性只对rosinfo显示产生了影响，ros1无视这个属性，直接暴力输出。

好，这时候我们看看当前运行的节点网络。输入rqt_graph，回车，放大一下看看是不是和规划的节点网络一样。到这里我们就实现了用一个launch文件启动多个节点的功能。

最后还有个问题，就是所有的节点都在一个终端里输出，假设我们要调试其中的某个节点，会希望这个节点能够在一个独立的窗口里输出调试信息，否则所有的节点混在一起根本看不出哪条是哪个节点的信息。那应该怎么做呢？来，我们回到launch文件。

比如我们想让这个超note单独运行在一个终端窗口，只需要在它的属性里添加launch_prefix="xterm"这个参数为e，这个xterm就是Ubuntu自带的终端程序。这条属性的意思是使用一个新的终端程序去运行这个节点。保存，再到终端窗口再次运行这个launch文件，看弹出的这个新窗口输出了超哥的登场台词，说明这个终端中运行的就是刚才修改的超node节点。

此时，超哥的节点可以看到，订阅者节点中已经收不到超哥发出来的消息了。这时候我们再看一下节点网络，那是不是超哥的节点不见了？好，我们最后来小节一下：

1. 使用launch文件可以通过launch指令一次启动多个节点。
2. 在launch文件中为节点添加output="screen"属性可以让节点信息输出在终端中，注意launch_one不受该属性的控制。
3. 在launch文件中为节点添加launch_prefix="xterm"属性可以让节点单独运行在一个独立终端中。

从这一节的内容可以看出，利用好launch文件可以大大方便我们对多个节点进行启动和调试。同时，launch文件也是一个软件包的重要入口，当我们拿到一个陌生的软件包不知道它的用途时，就可以从launch文件入手，通过文件名猜测它的功能，然后打开文件查看这个功能需要启动哪些节点，最后在选择这些线索逐个击破，很快就可以搞清楚其内部的实现机制。

当然launch文件的用途还不止这些，后面我们还会对它进行更多的扩展。好，这一期就到这，咱们下期再见！