Netty集成串口RXTX编程，为什么过时了？

Zephus

用过Netty的人明显表现对它的偏爱，有没有？！

为什么要用netty再实现一遍？

上一篇已经实现了串口通信。当然，简单实现还是远远不够的。即使是串口通信，也需要对收发数据进行编解码处理吧？也需要保证数据的完整性吧？也需要协议吧？也需要把业务逻辑的部分单独处理吧？

下面上代码：

1.编解码类；
import java.util.List;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.ByteToMessageDecoder;/** * 对收到的数据进行解码 * @author 程就人生 * @Date */public class ByteArrayDecoder extends ByteToMessageDecoder{  @Override  protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {    // 标记一下当前的readIndex的位置    in.markReaderIndex();    int dataLength = in.readableBytes();    byte[] array = new byte[dataLength];    in.readBytes(array, 0, dataLength);    if(array.length > 0){      out.add(array);      }  }}import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.MessageToByteEncoder;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/** * 对发出的数据进行编码 * @author 程就人生 * @Date */@Slf4jpublic class ByteArrayEncoder extends MessageToByteEncoder<byte[]>{    @Override  protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, byte[] msg, ByteBuf out) throws Exception {    log.info(".....经过ByteArrayEncoder编码.....");    //消息体，包含我们要发送的数据    out.writeBytes(msg);  }}
2.数据接收处理类；
import org.springframework.stereotype.Service;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;import io.netty.util.ReferenceCountUtil;import io.netty.channel.ChannelHandler;/** * 串口接收数据处理器 * @author 程就人生 * @Date */@Service("rxtxHandler")@ChannelHandler.Sharablepublic class RxtxHandler extends SimpleChannelInboundHandler<byte[]>{  @Override  protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, byte[] msg) throws Exception {    //文本方式编解码，String        //System.out.println("接收到："+msg);            // 十六进制发送编解码      int dataLength = msg.length;        ByteBuf buf = Unpooled.buffer(dataLength);        buf.writeBytes(msg);        System.out.println("接收到：");        while(buf.isReadable()){           System.out.print(" " + buf.readByte());        }        System.out.println("");        // 释放资源        ReferenceCountUtil.release(msg);  }}
3.串口参数配置类；
import io.netty.channel.rxtx.RxtxChannelConfig;import io.netty.channel.rxtx.RxtxChannelConfig.Databits;import io.netty.channel.rxtx.RxtxChannelConfig.Paritybit;import io.netty.channel.rxtx.RxtxChannelConfig.Stopbits;import lombok.Data;/** * 串口参数配置类 * @author  * @date 2022年4月26日 * */@Datapublic final class SerialPortParam {    /**     * 串口名称，以COM开头(COM0、COM1、COM2等等)     */    private String serialPortName;    /**     * 波特率， 默认：115200     */    private int baudRate = 115200;    /**     * 数据位 默认8位     * 可以设置的值：SerialPort.DATABITS_5、SerialPort.DATABITS_6、SerialPort.DATABITS_7、SerialPort.DATABITS_8     */    private Databits dataBits = RxtxChannelConfig.Databits.DATABITS_8;    /**     * 停止位     * 可以设置的值：SerialPort.STOPBITS_1、SerialPort.STOPBITS_2、SerialPort.STOPBITS_1_5     */    private Stopbits stopBits = RxtxChannelConfig.Stopbits.STOPBITS_1;    /**     * 校验位     * 可以设置的值：SerialPort.PARITY_NONE、SerialPort.PARITY_ODD、SerialPort.PARITY_EVEN、SerialPort.PARITY_MARK、SerialPort.PARITY_SPACE     */    private Paritybit parity = RxtxChannelConfig.Paritybit.NONE;}
4.netty整合串口的启动类；
import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.Executors;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.EventLoop;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.oio.OioEventLoopGroup;import io.netty.channel.rxtx.RxtxChannel;import io.netty.channel.rxtx.RxtxDeviceAddress;import io.netty.util.concurrent.GenericFutureListener;import lombok.Data;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/** * 串口接收数据的服务端 * @author 程就人生 * @Date */@Slf4j@Data@Componentpublic class RxtxServer {  private RxtxChannel channel;    private SerialPortParam serialPortParam;      @Autowired  private RxtxHandler handler;    public void createRxtx() throws Exception {        // 串口使用阻塞io        EventLoopGroup group = new OioEventLoopGroup();        try {            Bootstrap bootstrap  = new Bootstrap();            bootstrap.group(group)                    .channelFactory(() -> {                        RxtxChannel rxtxChannel = new RxtxChannel();                        rxtxChannel.config()                                .setBaudrate(serialPortParam.getBaudRate()) // 波特率                                .setDatabits(serialPortParam.getDataBits()) // 数据位                                .setParitybit(serialPortParam.getParity())      // 校验位                                .setStopbits(serialPortParam.getStopBits()); // 停止位                        return rxtxChannel ;                    })                    .handler(new ChannelInitializer<RxtxChannel>() {                        @Override                        protected void initChannel(RxtxChannel rxtxChannel) {                            rxtxChannel.pipeline().addLast(//                                    new LineBasedFrameDecoder(60000),                                  // 文本形式发送编解码//                                    new StringEncoder(StandardCharsets.UTF_8),//                                    new StringDecoder(StandardCharsets.UTF_8),                                // 十六进制形式发送编解码                                new ByteArrayDecoder(),                                new ByteArrayEncoder(),                                    handler                            );                        }                    });            ChannelFuture f = bootstrap.connect(new RxtxDeviceAddress(serialPortParam.getSerialPortName())).sync();            f.addListener(connectedListener);                            f.channel().closeFuture().sync();        } finally {            group.shutdownGracefully();        }    }    // 连接监听    GenericFutureListener<ChannelFuture> connectedListener = (ChannelFuture f) -> {      final EventLoop eventLoop = f.channel().eventLoop();      if (!f.isSuccess()) {        log.info("连接失败");      }else{        channel = (RxtxChannel) f.channel();        log.info("连接成功");        sendData();      }    };        /**     * 发送数据     */    public void sendData(){      // 十六机制形式发送      ByteBuf buf = Unpooled.buffer(2);      buf.writeByte(3);      buf.writeByte(2);      channel.writeAndFlush(buf.array());            // 文本形式发送      //channel.writeAndFlush("2");    }        public void start(){        CompletableFuture.runAsync(()->{            try {              // 阻塞的函数                createRxtx();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }        }, Executors.newSingleThreadExecutor());//不传默认使用ForkJoinPool，都是守护线程    }}
串口连接成功后，发送一次数据。

5.把串口启动类放在入口程序里，实际业务中根据实际情况调整；
@SpringBootApplicationpublic class SpringBootSqliteApplication {  public static void main(String[] args) {    //获取application的上下文        ApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(SpringBootSqliteApplication.class, args);            // 串口连接服务类    RxtxServer rxtxServer = applicationContext.getBean(RxtxServer.class);    SerialPortParam serialPort = new SerialPortParam();    // 连接串口com1    serialPort.setSerialPortName("COM1");    rxtxServer.setSerialPortParam(serialPort);      rxtxServer.start();    try {      // 连接串口需要一点时间，这里稍微等待一下      Thread.currentThread().sleep(5000);    } catch (InterruptedException e) {      e.printStackTrace();    }    // 发送数据    rxtxServer.sendData();  }}
这里又发送了一次数据，所以一共发送了两次数据。

6.运行项目；

在运行项目前，把串口调试工具设置一下，发送数据采用Hex，接收数据也是Hex；如果是String类型，则可以去掉这项勾选；并且设置数据5s中发送一次；

image.png

在控制台，可以看到接收到的数据；

image.png

在串口调试工具这里，又接收到了两组数据。

image.png

最后总结

以上便是netty关于串口采用字节数组的形式通讯的编码。整个编码流程和TCP协议通讯的流程一样。但是，Netty关于串口的编程，相关类相关方法已经过时了。为什么过时了，还有没有什么更好的架包来替代，这是在生产中需要持续关注的。参考资料：

串口调试工具下载：

http://www.zlmcu.com/document/com_debug_tools.html

http://www.zlmcu.com/download.htm

虚拟串口工具下载：

https://www.iotplat.top/#/iot/soft/604ed56de1457928489bf826

相关文档：

Java串口编程RXTX，距离硬件又近了一点

SpringBoot 2 整合 Netty 实现基于 DTU 的 TCP 服务器 之 服务端

SpringBoot 2 整合 Netty 实现基于 DTU 的 TCP 服务器 之 客户端

Netty中的编解码，至少知道这两种

Netty 之 IdleStateHandler 心跳检测（部分源码分析），实现超时断开连接

Netty 之 ByteBuf 几种分配方案 及 内存溢出相关Bug

Netty整合HTTP协议，实现文件目录服务器

Netty整合JBoss Marshalling编解码
Netty整合Protobuf编解码，并解决半包问题

Netty整合MessagePack、LengthFieldBasedFrameDecoder解决粘包/拆包问题

Netty中粘包拆包，小试牛刀

SpringBoot整合Netty与websocket客户端进行对话