[Rust] ユーザ定義型をシリアライズしてZenohでやり取りする
以下の記事を読んで Zenoh に興味が出てきました。
ROS を多少触っている身として、ROS の Pub/Sub 的な使い方ができないかを試してみました。
実装
シリアライズ方法
いわゆる publish をおこなう put() に渡せる値には、 Into<Value> トレイトが実装されている必要があります。
探してみると、 Vec<u8> に Into<Value> が実装されているので、バイト列へのシリアライズ方法を考えてみます。
ROS 的な使い方であることや、シリアライズ効率などを考えて、スキーマありで、かつ serde と組み合わせて簡単に使える bincode にしてみました。
もちろん、MessagePack, Protocol Buffers, FlatBuffers 等を使っても問題ないはずです。
やりとりするメッセージの型
データ構造に大して意味はないんですが、Vec や String そしてネスト構造がある型を適当に用意してみました。
Rust では serde という超有名ライブラリを使えば、derive するだけでシリアライズ・デシリアライズできるようになるので非常に便利です。
Serialize を derive しているおかげで、bincode::serialize を呼ぶだけでシリアライズできます。
serialized: [1, 0, 0, 0, 11, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 104, 101, 108, 108, 111, 32, 119, 111, 114, 108, 100, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 20, 34, 2, 255, 25, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 104, 111, 103, 101, 244]
データを整理すると以下のようになります。フィールド名を無視してデータを素直に上から詰めていった感じですね。
1, 0, 0, 0 => u32(1)
11, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 => usize(11)
104, 101, 108, 108, 111, 32, 119, 111, 114, 108, 100 => "hello world"
3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 => usize(3)
20, 34, 2 => Vec<u8> [20, 34, 2]
255 => i8(-1)
25, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 => i64(25)
4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 => usize(4)
104, 111, 103, 101 => "hoge"
244 => u8(244)
Publish
を参考に以下のように実装してみました。エラー処理とかは適当です。
Subscribe
を参考に以下のように実装しました。
&[u8] を引数に取れる bincode::deserialize がありますが、これを Zenoh と組み合わせて使うにはコピーが必要なので非効率です。
代わりに std::io::Read を実装した型を取れる bincode::deserialize_from を使えば、余分なコピーをせずに処理できます。
動作
以上の pub/sub を同時に動かしたところ以下のようになりました。
課題
実用には、pub と sub 側でシリアライズ・デシリアライズが一貫しているかをどこかで保証する必要があります。
適当なヘッダを用意したりすればいいのでしょうが、まだあまり考えられていません。
Discussion