Android之串列埠程式設計
閱讀時長：10分鐘
原文作者：YKamh
技術預備：Java基礎
如今我們生活中充滿了各種智慧裝置，方便了我們的生活，這正是物聯網時代。如果我們要開發智慧裝置，那麼Android串列埠程式設計是我們應該必備的技能。
在投身到Android開發行業前，作者一直以為Android開發就是單純的寫手機端應用。隨著接觸的專案越來越多，漸漸的開始接觸到了Android應用結合控制硬體裝置的專案了，應用控制鎖、印表機、掃碼器等等，這正是要使用到安卓串列埠程式設計的知識。
STEP1
安卓串列埠程式設計中使用到的是谷歌開源serialPort api
下載連結：
在GitHub上把所需資源下載下來之後就可以按下圖的目錄結構放置資源
請讀者注意框框內的東東，其中應為使用到Google的原生so庫，SerialPort類的包名一定要是android_serialport_api，如果想修改這個包名，就需要重新生成對應的so庫。
還有就是SerialPort.java檔案中的open()和close()方法雖然是紅色的但我們不用理會，編譯是通過的。
STEP2
在專案gradle檔案中的buildTypes節點下加上下面一句話
STEP3
編寫封裝串列埠工具類，主要分為以下步驟來開啟串列埠：
-
設定埠號、波特率
-
獲取開啟的串列埠中的輸入輸出流，以便於串列埠資料的收發
-
開啟讀取串列埠資訊執行緒（接收串列埠返回資訊很多時候都是需要等待的耗時操作，因此開啟執行緒去等待）
-
繫結串列埠返回監聽
-
path：埠號，一定要以這種格式編寫，針對硬體的不同可能會用到/dev/ttyS2或者/dev/ttyS1等等。
-
baudrate：波特率
-
serialPortStatus：串列埠開啟標誌
-
data_：傳送的串列埠資料
-
threadStatus：終止執行緒標誌位（這裡更應該加上Volatile修飾）
-
mSerialPort：谷歌提供的api
-
mInputStream：串列埠輸入流
-
mOutputStream：串列埠輸出流
/**
*
* 開啟串列埠
* @return serialPort串列埠物件
*/
public SerialPort openSerialPort()
{
try {
mSerialPort = new SerialPort(new File(path), baudrate, 0);
this.serialPortStatus = true;
threadStatus = false;
//獲取開啟的串列埠中的輸入輸出流，以便於串列埠資料的收發
mInputStream = mSerialPort.getInputStream();
mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
new ReadThread().start();//開啟執行緒監控是否有資料的收發
} catch (IOException e){
Log.e(TAG, "openSerialPort:開啟串列埠異常：" + e.toString());
return mSerialPort;
}
Log.d(TAG, "openSerialPort: 開啟串列埠");
return mSerialPort;
}
複製程式碼開啟串列埠方法主要完成了使用Google API的構造方法傳入埠號和波特率，獲取輸入輸出流，開啟監聽執行緒。
/**
*
* 關閉串列埠
*/
public void closeSerialPort()
{
try {
if (mInputStream != null) {
mInputStream.close();
}
if (mOutputStream != null) {
mOutputStream.close();
}
this.threadStatus = true;
this.serialPortStatus = false;
mSerialPort.close();
} catch (IOException e){
Log.e(TAG, "closeSerialPort: 關閉串列埠異常" + e.toString());
return;
}
Log.d(TAG, "closeSerialPort: 串列埠關閉成功");
}
複製程式碼關閉串列埠方法裡主要完成了把輸入輸出流關閉，呼叫Google API關閉串列埠方法和使用標誌位方法安全關閉監聽執行緒。
public void sendSerialPort(String data)
{
Log.d(TAG, "sendSerialPort: 傳送資料" + data);
try {
byte[]
sendData = data.getBytes("gb2312");
this.data_ = new String(sendData);
if (sendData.length > 0) {
mOutputStream.write(sendData);
mOutputStream.write('\n');
mOutputStream.flush();
Log.d(TAG, "sendSerialPort: 傳送串列埠資料成功");
}
} catch (IOException e)
{
Log.e(TAG, "sendSerialPort: 串列埠傳送資料失敗 " + e.toString());
}
}
複製程式碼傳送方法中，這個方法只是針對印表機操作例項來實現的，紅框中我們要把傳送的字串換成gb2312的byte陣列傳送出去。
其實在串列埠通訊中，所有的指令都要轉化為byte陣列傳送出去的。大家可以在作者的這個簡單工具類中加以改進，使其更加通用。
class ReadThread extends Thread {
@Override
public void run() {
super.run(); //判斷執行緒是否安全進行，更安全的結束執行緒
while (!threadStatus){
Log.d(TAG, "進入執行緒run");
byte[] buffer = new byte[64];
int size;
try {
size = mInputStream.read(buffer);
if (size > 0) {
Log.d(TAG, "run: 接收到資料大小：" + size);
onDataReceiveListener.onDataReceive(buffer, size);
}
} catch (IOException e){
Log.e(TAG, "run: 資料讀取異常" + e.toString());
}
}
}
}
複製程式碼監聽執行緒中重點在try程式碼塊中，InputStream.read()方法是一個阻塞操作，可根據專案需要使用interrupt()方法快速關閉執行緒，無需使用標誌位等待到下一個迴圈才結束。
此外try程式碼塊中還呼叫了onDataReceive()自定義介面的方法，用於返回執行緒監聽的資料。
public OnDataReceiveListener onDataReceiveListener = null;
public static interface OnDataReceiveListener
{
void onDataReceive(byte[] buffer, int size);
}
public void setOnDataReceiveListener(OnDataReceiveListener listener)
{
this.onDataReceiveListener = listener;
}
複製程式碼工具類中還有一個OnDataReceiveListener變數，用於在外部呼叫者設定監聽的介面。
注意這裡onDataReceive()方法中的引數 buffer，同樣的道理串列埠傳送指令最終轉換為byte陣列傳送，接收到的資訊同樣也是byte陣列型別，所以根據需求可以將這個byte陣列轉化為字串等等其他。
下面提供byte陣列轉換為字串的方法和字串轉換成十六進位制byte陣列的方法。
完整程式碼：
PS：Demo只是簡單實現了基本的串列埠程式設計功能，並沒有對細節優化。
結語
面臨物聯網時代的趨勢，android串列埠程式設計也是我們所應該必備的。在以上知識點中，其中的的核心程式碼依然是Java基礎，也體現出Java基礎的重要性。
在作者接觸結合硬體的專案的時候，心情是彷彿發現了新大陸，串列埠程式設計更是有趣，沒有開發純應用的枯燥。
希望大家一起努力，一起成長！
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