test(mapoi_server): test_nav2_bridge_unit が稀にタイムアウト — 毎テストのノード生成/破棄が tf2_ros の未修正 race を踏む

[kimushun1101]

現象

週次 schedule 実行の build-test (lyrical) が colcon test でタイムアウト失敗した。

• run: https://github.com/shimz-robotics/mapoi/actions/runs/32688862684
• 1 - test_nav2_bridge_unit (Timeout) — ctest の 60 秒上限に到達
• 同一 run の build-test (humble) は成功

ログの時系列:

• 先頭 14 テストは各 15–53 ms で完走
• 15 個目 Nav2BridgeTestFixture.IsWithinArrivalToleranceBoundaryYaw が [ RUN ] 出力後に復帰せず kill された
• [ RUN ] 15 回 / コンストラクタ完了ログ (MapoiNav2Bridge initialized.) 15 回 / [ OK ] 14 回でカウントが一致する
  → SetUp は完走しており、返っていないのは TearDown

当該テストの本体は static 純関数への EXPECT_TRUE 1 行だけで、node_ を参照しない。
よってハングはテスト本体ではなく TearDown() の node_.reset() にある。

原因

Nav2BridgeTestFixture は毎テスト MapoiNav2Bridge を生成・破棄している。
コンストラクタは単引数版 (= spin_thread=true) の TransformListener を作る。

tf_listener_ = std::make_shared<tf2_ros::TransformListener>(*tf_buffer_);

単引数版は内部ノードと専用 executor スレッドを持ち、デストラクタで cancel() → join() する。
ここに未修正の upstream race がある。

• TransformListener hangs in destructor when using dedicated thread ros2/geometry2#517 (open, 2022-04 起票)
• デストラクタの cancel() が専用スレッドの spin() 開始前に走ると cancel シグナルが失われ、
  join() が永久にブロックする
• 修正候補 PR Added additional flag to fix race condition in TransformListener ros2/geometry2#518 と
  Fixed deadlock in destructor in TransformListener ros2/geometry2#752 はいずれも未マージ。
  humble と rolling でデストラクタ実装は同一で、両方とも未修正のまま

この test binary は 1 run で 67 回 ノードを生成・破棄している (fixture 58 + テスト本体 9)。
そのたびに race の発火機会がある。各テストが 15–23 ms と短命なことが、
cancel-before-spin の窓に正確に嵌まっている。

なお lyrical / humble の既定 RMW はどちらも rmw_fastrtps_cpp であり、distro 差ではなく確率的な発火。
CPU が逼迫する CI ランナーで顕在化しやすい。

対応方針

本番コードの挙動は変えず、テスト側のノード生成回数を削減する。

1. Nav2BridgeTestFixture からノード生成を撤去する (rclcpp::init の保証のみ残す)。
   node_ を参照しない 45 テストはこれで足りる。
2. node_ を必要とする 13 テストは、スイート内でノードを 1 個共有する新フィクスチャへ移す。
   共有に伴う順序依存は、各テストで前提を明示的に初期化して潰す。
3. コンストラクタの分岐そのものを検証する 9 テストは、ノード生成が検証対象なので残す。

これで 67 → 10 に減る。

採らない案

• ctest timeout の延長: 真のデッドロックなので延ばしても解決しない。
• #ifdef UNIT_TEST で本番コードに分岐を足す: テストした物と出荷する物が別になる。
• TransformListener を spin_thread=false にする: 本番の TF 更新スレッド構成が変わる。
  select_map_callback が default group を最大 ~11s 塞ぐ設計 (mapoi_nav_server の callback_group 分離: backend_status timer を blocking 呼び出しと独立させる #213) と干渉するため、
  CI flake 対策とは切り分けて別途検討する。

受入条件

• humble / lyrical 双方で colcon build と colcon test --ctest-args -LE launch_test が green
• テストケース総数が変更前と一致する (取りこぼしが無いこと)
• --gtest_shuffle を付けても green (順序依存が無いこと)

[kimushun1101]

起票時に書いたノード生成回数は見積もりで、実測と食い違っていたので訂正する。

• 誤: 67 回 (fixture 58 + テスト本体 9) → 10 回
• 正: 69 回 (fixture 58 + テスト本体 11) → 12 回

AutoResumeTimeoutNonFiniteClampedToZero が NaN / +Inf / -Inf の 3 値をループで回しており、
テスト本体の生成箇所 9 に対して実行時は 11 回になる。マージ済みの #462 の本文と commit message は
実測値で書いてある。