1.写在前面

距离上一篇文章《使用Java实现串口通信》已经过去快两年的时间了，在此期间收到了很多读者的反馈，很高兴可以帮助到这么多人，根据收到的反馈，我对代码逻辑进行了优化整理，并增加了一些新功能，在此记录下，分享给大家。

先看下效果：

2.环境搭建

本文的串口通信开发基于RXTX，所以需要引用一些RXTX的依赖包：

RXTX 依赖包下载地址，内含32位与64位版本

拷贝 RXTXcomm.jar 到 JAVA_HOME\jre\lib\ext目录中；
拷贝 rxtxSerial.dll 到 JAVA_HOME\jre\bin目录中；
拷贝 rxtxParallel.dll 到 JAVA_HOME\jre\bin目录中；

JAVA_HOME为jdk安装路径

注意：有同学遇到运行程序，报找不到main方法的错误，检查一下依赖包拷贝的路径是否正确，jdk安装后会生成两个jre目录，需要拷贝到jdk > jre目录下。

3.串口通信管理

SerialPortManager实现了对串口通信的管理，包括查找可用端口、打开|关闭串口、发送|接收数据。

package com.yang.serialport.manager;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;import com.yang.serialport.utils.ArrayUtils;
import com.yang.serialport.utils.ShowUtils;import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;/*** 串口管理* * @author yangle*/
@SuppressWarnings("all")
public class SerialPortManager {/*** 查找所有可用端口* * @return 可用端口名称列表*/public static final ArrayList<String> findPorts() {// 获得当前所有可用串口Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();ArrayList<String> portNameList = new ArrayList<String>();// 将可用串口名添加到List并返回该Listwhile (portList.hasMoreElements()) {String portName = portList.nextElement().getName();portNameList.add(portName);}return portNameList;}/*** 打开串口* * @param portName*            端口名称* @param baudrate*            波特率* @return 串口对象* @throws PortInUseException*             串口已被占用*/public static final SerialPort openPort(String portName, int baudrate) throws PortInUseException {try {// 通过端口名识别端口CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);// 打开端口，并给端口名字和一个timeout（打开操作的超时时间）CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 2000);// 判断是不是串口if (commPort instanceof SerialPort) {SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;try {// 设置一下串口的波特率等参数// 数据位：8// 停止位：1// 校验位：NoneserialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);} catch (UnsupportedCommOperationException e) {e.printStackTrace();}return serialPort;}} catch (NoSuchPortException e1) {e1.printStackTrace();}return null;}/*** 关闭串口* * @param serialport*            待关闭的串口对象*/public static void closePort(SerialPort serialPort) {if (serialPort != null) {serialPort.close();}}/*** 往串口发送数据* * @param serialPort*            串口对象* @param order*            待发送数据*/public static void sendToPort(SerialPort serialPort, byte[] order) {OutputStream out = null;try {out = serialPort.getOutputStream();out.write(order);out.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (out != null) {out.close();out = null;}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}/*** 从串口读取数据* * @param serialPort*            当前已建立连接的SerialPort对象* @return 读取到的数据*/public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort) {InputStream in = null;byte[] bytes = {};try {in = serialPort.getInputStream();// 缓冲区大小为一个字节byte[] readBuffer = new byte[1];int bytesNum = in.read(readBuffer);while (bytesNum > 0) {bytes = ArrayUtils.concat(bytes, readBuffer);bytesNum = in.read(readBuffer);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (in != null) {in.close();in = null;}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return bytes;}/*** 添加监听器* * @param port*            串口对象* @param listener*            串口存在有效数据监听*/public static void addListener(SerialPort serialPort, DataAvailableListener listener) {try {// 给串口添加监听器serialPort.addEventListener(new SerialPortListener(listener));// 设置当有数据到达时唤醒监听接收线程serialPort.notifyOnDataAvailable(true);// 设置当通信中断时唤醒中断线程serialPort.notifyOnBreakInterrupt(true);} catch (TooManyListenersException e) {e.printStackTrace();}}/*** 串口监听*/public static class SerialPortListener implements SerialPortEventListener {private DataAvailableListener mDataAvailableListener;public SerialPortListener(DataAvailableListener mDataAvailableListener) {this.mDataAvailableListener = mDataAvailableListener;}public void serialEvent(SerialPortEvent serialPortEvent) {switch (serialPortEvent.getEventType()) {case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE: // 1.串口存在有效数据if (mDataAvailableListener != null) {mDataAvailableListener.dataAvailable();}break;case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY: // 2.输出缓冲区已清空break;case SerialPortEvent.CTS: // 3.清除待发送数据break;case SerialPortEvent.DSR: // 4.待发送数据准备好了break;case SerialPortEvent.RI: // 5.振铃指示break;case SerialPortEvent.CD: // 6.载波检测break;case SerialPortEvent.OE: // 7.溢位（溢出）错误break;case SerialPortEvent.PE: // 8.奇偶校验错误break;case SerialPortEvent.FE: // 9.帧错误break;case SerialPortEvent.BI: // 10.通讯中断ShowUtils.errorMessage("与串口设备通讯中断");break;default:break;}}}/*** 串口存在有效数据监听*/public interface DataAvailableListener {/*** 串口存在有效数据*/void dataAvailable();}
}

主要看下readFromPort方法，上一版的readFromPort方法是通过InputStream中的available方法来判断当前缓冲区中有没有数据的，而available方法返回的是没有被阻断的字节数（已经被缓冲的内容），这就可能会导致接收到的数据不完整。

修改后的readFromPort方法中使用了read方法来判断当前缓冲区中有没有数据，然后把读取到的数据拼接到一起显示，方法中我把每次读取的大小设置成了1个字节，这个可以根据实际需求修改：

/*** 从串口读取数据* * @param serialPort*            当前已建立连接的SerialPort对象* @return 读取到的数据*/
public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort) {InputStream in = null;byte[] bytes = {};try {in = serialPort.getInputStream();// 缓冲区大小为一个字节byte[] readBuffer = new byte[1];int bytesNum = in.read(readBuffer);while (bytesNum > 0) {bytes = ArrayUtils.concat(bytes, readBuffer);bytesNum = in.read(readBuffer);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (in != null) {in.close();in = null;}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return bytes;
}

4.程序主窗口

package com.yang.serialport.ui;import java.awt.Color;
import java.awt.GraphicsEnvironment;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.List;import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.ButtonGroup;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JComboBox;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JRadioButton;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.event.PopupMenuEvent;
import javax.swing.event.PopupMenuListener;import com.yang.serialport.manager.SerialPortManager;
import com.yang.serialport.utils.ByteUtils;
import com.yang.serialport.utils.ShowUtils;import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;/*** 主界面* * @author yangle*/
@SuppressWarnings("all")
public class MainFrame extends JFrame {// 程序界面宽度public final int WIDTH = 530;// 程序界面高度public final int HEIGHT = 390;// 数据显示区private JTextArea mDataView = new JTextArea();private JScrollPane mScrollDataView = new JScrollPane(mDataView);// 串口设置面板private JPanel mSerialPortPanel = new JPanel();private JLabel mSerialPortLabel = new JLabel("串口");private JLabel mBaudrateLabel = new JLabel("波特率");private JComboBox mCommChoice = new JComboBox();private JComboBox mBaudrateChoice = new JComboBox();private ButtonGroup mDataChoice = new ButtonGroup();private JRadioButton mDataASCIIChoice = new JRadioButton("ASCII", true);private JRadioButton mDataHexChoice = new JRadioButton("Hex");// 操作面板private JPanel mOperatePanel = new JPanel();private JTextArea mDataInput = new JTextArea();private JButton mSerialPortOperate = new JButton("打开串口");private JButton mSendData = new JButton("发送数据");// 串口列表private List<String> mCommList = null;// 串口对象private SerialPort mSerialport;public MainFrame() {initView();initComponents();actionListener();initData();}/*** 初始化窗口*/private void initView() {// 关闭程序setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);// 禁止窗口最大化setResizable(false);// 设置程序窗口居中显示Point p = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment().getCenterPoint();setBounds(p.x - WIDTH / 2, p.y - HEIGHT / 2, WIDTH, HEIGHT);this.setLayout(null);setTitle("串口通信");}/*** 初始化控件*/private void initComponents() {// 数据显示mDataView.setFocusable(false);mScrollDataView.setBounds(10, 10, 505, 200);add(mScrollDataView);// 串口设置mSerialPortPanel.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("串口设置"));mSerialPortPanel.setBounds(10, 220, 170, 130);mSerialPortPanel.setLayout(null);add(mSerialPortPanel);mSerialPortLabel.setForeground(Color.gray);mSerialPortLabel.setBounds(10, 25, 40, 20);mSerialPortPanel.add(mSerialPortLabel);mCommChoice.setFocusable(false);mCommChoice.setBounds(60, 25, 100, 20);mSerialPortPanel.add(mCommChoice);mBaudrateLabel.setForeground(Color.gray);mBaudrateLabel.setBounds(10, 60, 40, 20);mSerialPortPanel.add(mBaudrateLabel);mBaudrateChoice.setFocusable(false);mBaudrateChoice.setBounds(60, 60, 100, 20);mSerialPortPanel.add(mBaudrateChoice);mDataASCIIChoice.setBounds(20, 95, 55, 20);mDataHexChoice.setBounds(95, 95, 55, 20);mDataChoice.add(mDataASCIIChoice);mDataChoice.add(mDataHexChoice);mSerialPortPanel.add(mDataASCIIChoice);mSerialPortPanel.add(mDataHexChoice);// 操作mOperatePanel.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("操作"));mOperatePanel.setBounds(200, 220, 315, 130);mOperatePanel.setLayout(null);add(mOperatePanel);mDataInput.setBounds(25, 25, 265, 50);mDataInput.setLineWrap(true);mDataInput.setWrapStyleWord(true);mOperatePanel.add(mDataInput);mSerialPortOperate.setFocusable(false);mSerialPortOperate.setBounds(45, 95, 90, 20);mOperatePanel.add(mSerialPortOperate);mSendData.setFocusable(false);mSendData.setBounds(180, 95, 90, 20);mOperatePanel.add(mSendData);}/*** 初始化数据*/private void initData() {mCommList = SerialPortManager.findPorts();// 检查是否有可用串口，有则加入选项中if (mCommList == null || mCommList.size() < 1) {ShowUtils.warningMessage("没有搜索到有效串口！");} else {for (String s : mCommList) {mCommChoice.addItem(s);}}mBaudrateChoice.addItem("9600");mBaudrateChoice.addItem("19200");mBaudrateChoice.addItem("38400");mBaudrateChoice.addItem("57600");mBaudrateChoice.addItem("115200");}/*** 按钮监听事件*/private void actionListener() {// 串口mCommChoice.addPopupMenuListener(new PopupMenuListener() {@Overridepublic void popupMenuWillBecomeVisible(PopupMenuEvent e) {mCommList = SerialPortManager.findPorts();// 检查是否有可用串口，有则加入选项中if (mCommList == null || mCommList.size() < 1) {ShowUtils.warningMessage("没有搜索到有效串口！");} else {int index = mCommChoice.getSelectedIndex();mCommChoice.removeAllItems();for (String s : mCommList) {mCommChoice.addItem(s);}mCommChoice.setSelectedIndex(index);}}@Overridepublic void popupMenuWillBecomeInvisible(PopupMenuEvent e) {// NO OP}@Overridepublic void popupMenuCanceled(PopupMenuEvent e) {// NO OP}});// 打开|关闭串口mSerialPortOperate.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {if ("打开串口".equals(mSerialPortOperate.getText()) && mSerialport == null) {openSerialPort(e);} else {closeSerialPort(e);}}});// 发送数据mSendData.addActionListener(new ActionListener() {@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {sendData(e);}});}/*** 打开串口* * @param evt*            点击事件*/private void openSerialPort(java.awt.event.ActionEvent evt) {// 获取串口名称String commName = (String) mCommChoice.getSelectedItem();// 获取波特率，默认为9600int baudrate = 9600;String bps = (String) mBaudrateChoice.getSelectedItem();baudrate = Integer.parseInt(bps);// 检查串口名称是否获取正确if (commName == null || commName.equals("")) {ShowUtils.warningMessage("没有搜索到有效串口！");} else {try {mSerialport = SerialPortManager.openPort(commName, baudrate);if (mSerialport != null) {mDataView.setText("串口已打开" + "\r\n");mSerialPortOperate.setText("关闭串口");}} catch (PortInUseException e) {ShowUtils.warningMessage("串口已被占用！");}}// 添加串口监听SerialPortManager.addListener(mSerialport, new SerialPortManager.DataAvailableListener() {@Overridepublic void dataAvailable() {byte[] data = null;try {if (mSerialport == null) {ShowUtils.errorMessage("串口对象为空，监听失败！");} else {// 读取串口数据data = SerialPortManager.readFromPort(mSerialport);// 以字符串的形式接收数据if (mDataASCIIChoice.isSelected()) {mDataView.append(new String(data) + "\r\n");}// 以十六进制的形式接收数据if (mDataHexChoice.isSelected()) {mDataView.append(ByteUtils.byteArrayToHexString(data) + "\r\n");}}} catch (Exception e) {ShowUtils.errorMessage(e.toString());// 发生读取错误时显示错误信息后退出系统System.exit(0);}}});}/*** 关闭串口* * @param evt*            点击事件*/private void closeSerialPort(java.awt.event.ActionEvent evt) {SerialPortManager.closePort(mSerialport);mDataView.setText("串口已关闭" + "\r\n");mSerialPortOperate.setText("打开串口");mSerialport = null;}/*** 发送数据* * @param evt*            点击事件*/private void sendData(java.awt.event.ActionEvent evt) {// 待发送数据String data = mDataInput.getText().toString();if (mSerialport == null) {ShowUtils.warningMessage("请先打开串口！");return;}if ("".equals(data) || data == null) {ShowUtils.warningMessage("请输入要发送的数据！");return;}// 以字符串的形式发送数据if (mDataASCIIChoice.isSelected()) {SerialPortManager.sendToPort(mSerialport, data.getBytes());}// 以十六进制的形式发送数据if (mDataHexChoice.isSelected()) {SerialPortManager.sendToPort(mSerialport, ByteUtils.hexStr2Byte(data));}}public static void main(String args[]) {java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {public void run() {new MainFrame().setVisible(true);}});}
}

增加了数据格式设置功能（发送、接收），可选择ASCII（普通字符串）或Hex（十六进制），这也是反馈最多的问题。

当选择以十六进制的形式发送和接收数据时，增加了对奇数位数据的支持，比如输入1，会自动补齐为01发送。

5.FatJar打包

打包的时候遇到的问题，和串口通信无关，有的同学可能会遇到相同的问题，在这里说下，新装了一个Eclipse 4.7.3版本，发现本地安装FatJar的时候一直安装不上，网上查了下说FatJar不支持Eclipse 3.4以后的版本，可以通过下面的方法进行安装：

打开 Help -> Install New Software，在【Work with】选项中选择 The Eclipse Project Updates - http://download.eclipse.org/eclipse/updates/4.7，在下面的选项中勾选【Eclipse Tests, Tools，Examples, and Extras】下的【Eclipse 2.0 Style Plugin Support】，然后按照提示一直默认下一步，重启Eclipse：

重启完成后，再次打开 Help -> Install New Software，在【Work with】选项中输入 fatjat - http://kurucz-grafika.de/fatjar，在下面的选项中勾选【FatJar】，然后按照提示一直默认下一步，重启Eclipse，在项目上右键就可以看到【Build Fat Jar】选项了：

6.写在最后

本文Demo下载地址：https://github.com/alidili/SerialPortDemo

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