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：

串口通信

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List
        while (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：None
                    serialPort.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() {

            @Override
            public 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);
                }
            }

            @Override
            public void popupMenuWillBecomeInvisible(PopupMenuEvent e) {
                // NO OP
            }

            @Override
            public void popupMenuCanceled(PopupMenuEvent e) {
                // NO OP
            }
        });

        // 打开|关闭串口
        mSerialPortOperate.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public 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() {

            @Override
            public 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9600
        int 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() {

            @Override
            public 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：

Eclipse 2.0 Style Plugin Support

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：

FatJar

6.写在最后

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