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—Applet+Javascript实现B/S读取二维条码扫描枪信息

(一) 背景 2
(二) Applet实现思路 2
(三) Java Windows串口编程简介 4
(四) Applet + Javascript实现细节 5
(五) Applet数字签名制作步骤 13
(六) 二维条码扫描枪客户端程序使用说明（B/S版） 15
(七) 参考资料 17

(一)          背景
根据公司省府办二维条码项目的要求，需要达到以下的功能：在B/S构架的WEB应用中，能够在客户端的浏览器中，通过二维条码扫描枪，把二维条码中包含的信息读到浏览器中的各个输入区域。
根据前期项目已经开发的功能，我们已经完成了生成国家标准的公文交换PDF417二维条码，这种条码中包含多种信息，如标题、发文单位、发文时间、内容等信息，在WEB应用中，应用的方式类似以下描述：在浏览器中，打开的HTML页面包括各种输入区域，如标题输入区域、内容输入区域等，通过扫描抢，扫出二维条码中包含的信息，自动填入相应的输入区域中。扫描枪接在客户端计算机的串口上。
经过2天的摸索，本功能的程序已经开发实现，在摸索的过程中，发现Internet上这类技术的可用资料非常少，并且大多都是英文的资料，阅读起来很费劲。另外，这样的应用方式肯定不是最后一个，马上公司的新项目海南省行政审批中还会用到，所以把这个技术以文挡方式描述清楚，以方便日后使用。

(二)          Applet实现思路
根据上面的需求描述知道，要满足需求，需要完成2个步骤：首先，必须有程序通过和本地计算机进行串口通讯，通过串口读出扫描枪扫出来的二维条码包含的全部信息（IO操作）；第二，读出的条码信息，必须能够送到浏览器脚本语言控制区，通过脚本语言把信息分到各个输入区域中。
Java处理IO操作有先天的优势，所以上述第一个环节，我们理所当然的想到了使用Java进行串口通讯读出扫描枪中所扫描到的二维条码信息，但串口是位于客户端计算机上，在B/S结构的WEB应用中，因此，采用Applet的Java代码进行串口通讯。
为什么要采用Applet，还有另外的一个重要原因。在上面的描述中，还有第二个环节，需要把IO操作的信息，传输到客户端脚本语言控制区域（客户端脚本语言一般选择Javascript），Applet能够和Javascript进行通讯是第一个环节采用Applet的另外一个重要原因。
以上描述可以总结为：Applet读取连接扫描枪的COM口（即串口）的二维条码信息，Javascript获取到Applet读到的信息后，进行相应处理，图示如下：

Applet实现需要考虑的问题是，因为Applet的安全性要求，在普通情况下，Applet是不允许访问本地计算机的资源的，比如，一个Applet不能去访问本地的文件系统，否则，随便在Internet上放一个Applet，把客户端的C盘文件全部删除，那还得了！但是，Applet的设计者并没有全部抑制这些功能，通过其他机制，是可以访问到本地的资源的，串口作为本地资源，就需要用到这种机制，这种机制就是数字签名。对Applet进行数字签名后，可以访问到本地资源。

应该指出，以上的实现思路并不是唯一的可实现的思路，我猜想（没有实践过），javascript+ActiveX，即用ActiveX代替Applet，也能达到相同的效果，我估计，ActiveX也能和javascript脚本语言进行通讯，原理和Applet应该类似。另外，技术总监提出第三种思路：在客户端使用C开发一个读串口的程序（理由是C读串口很方便），然后通过键盘防真技术，把扫描枪的输入模拟成为键盘输入达到输入效果，由于能力和时间的关系，没有被选择，但这是个很好的思路，日后有时间很值得去研究。

(三)          Java Windows串口编程简介
Java的IO操作有先天的优势，Java的IO操作是Java的核心之一，串口通讯作为Java IO操作中的一种，已经被封装的非常良好，使用Java进行串口通讯，程序员的工作变得非常简单。
Java进行串口通讯，可以归结成为以下5个过程：
1、          得到串口
2、          OPEN串口
3、          设置串口
4、          得到输入（输出）流，通过流操作，进行串口通讯
5、          CLOSE串口
串口操作包位于comm.jar，这个一个扩展的java包，在标准的JDK中并没有包含这个包，需要额外下载，另外，Java串口通讯还需要用到win32com.dll，在Sun下载comm.jar时，会包含这个dll。
串口通讯的5个过程，在Java 代码中，实现如下：
//第一步：获取串口
CommPortIdentifier portId = CommPortIdentifier.getPortIdentifier("COM1");
//第二步：OPEN串口
SerialPort      serialPort = (SerialPort)portId.open("Serial_Communication", 2000);
//第三步：设置串口
serialPort.setSerialPortParams(
9600,
SerialPort.DATABITS_8,
SerialPort.STOPBITS_1,
SerialPort.PARITY_NONE);
//第四步：获取IO流，进行流操作
InputStream is = serialPort.getInputStream();
……
//第五步：关闭串口
serialPort.close();
Java串口通讯的资料在Internet中可以找到很多，本文的重点不在于此，各位需要了解更多这方面的资料，可以在Internet中得到。

(四)          Applet + Javascript实现细节
根据以上的描述，来看看实现的细节：
串口通讯有个特点，连接上去以后，它发送过来的信息，程序是不知道什么时候是结束的，因为连接上串口以后，串口的输入输出流一直是间断进行数据传送的，永远没有结束（代码中就是InputStream.read()永远不会有-1），除非人为中断它，否则它一直保持连接。如果只有在Applet的主线程中进行串口通讯，那么输入输出流操作永远也不能退出，其他代码永远也没有机会运行。最好的办法是使用多线程(多线程有是Java的另外一个核心优势，现在是越来越喜欢Java了)，在Applet的主线程中启动工作线程，该线程专门负责读串口信息，把读到的信息送到Applet的属性msg中，msg将被javascript读走。另外，javascript可以和applet通讯，但applet不能和javascript通讯（我目前的理解是如此，不知道有没有错误？），所以，applet是否读到信息，不能主动通知javascript，必须由javascript每隔一段时间来查看，在applet中设置一个布尔变量ready，javascript每隔一定的时间就来查看该变量，如果为真，则表示applet又读到了一个输入信息，此时，javascript可以拿走该信息，并把ready属性更新为false，以免javascript下次查看applet时，又把已读过的信息读出。

根据细节描述，代码实现就很容易了，先来看看Applet代码，Applet代码包含2个Java类：LocalFileApplet和JobThread，前者为Applet主程序，后者为工作线程。

LocalFileApplet.java代码如下：
-------------------------------------------LocalFileApplet.java--------------------------------------------------------------
import javax.comm.*;
import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import java.util.Enumeration;
/**
 * User: yrw <br>
 * Date: 2006-8-17 <br>
 * Time: 8:55:40 <br>
 */
public class LocalFileApplet extends Applet {
    static{
        System.setSecurityManager(null);
        String drivername = "com.sun.comm.Win32Driver";
        try {
            CommDriver driver = (CommDriver) Class.forName(drivername).newInstance();
            driver.initialize();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }
    }
   
    private String msg = "";
    private boolean ready;
    CommPortIdentifier portId ;
    SerialPort serialPort;
    InputStream is;
    public CommPortIdentifier getPortId() {
        return portId;
    }
    public void setPortId(CommPortIdentifier portId) {
        this.portId = portId;
    }
    public SerialPort getSerialPort() {
        return serialPort;
    }
    public void setSerialPort(SerialPort serialPort) {
        this.serialPort = serialPort;
    }
    public InputStream getIs() {
        return is;
    }
    public void setIs(InputStream is) {
        this.is = is;
    }
    public boolean isReady() {
        return ready;
    }
    public void setReady(boolean ready) {
        this.ready = ready;
    }
    public String getMsg() {
        return msg;
    }
    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

public void paint(Graphics g ){
}
    public void initPort(){
        try {
            portId = CommPortIdentifier.getPortIdentifier("COM1");
            serialPort = (SerialPort)portId.open("Serial_Communication", 2000);
            serialPort.setSerialPortParams(9600, SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);
            is = serialPort.getInputStream();
        } catch (NoSuchPortException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (PortInUseException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }
    }
 
 
  public void cleanPort(){
        try {
            is.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();  //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates.
        }
        serialPort.close();
    }

    public void init(){
        initPort();
        JobThread job = new JobThread(this);
        Thread t = new Thread(job);
        t.start();
        this.setBounds(0,0,0,0);
        this.repaint();
    }

    public void start(){
    }

    public void stop(){
        cleanPort();
    }

    private void showPorts(Graphics g ){
         g.drawString("扫描本地计算机上的串口：!",10,10);
        java.util.List ports = listPorts();
        if(ports.size()==0){
            g.drawString("本地计算机上没有发现串口：!",10,30);
        }else{
            int y = 50;
            g.drawString("本地计算机上发现"+ports.size()+"个串口：!",10,30);
            for (int i = 0; i < ports.size(); i++) {
                String port = (String) ports.get(i);
                g.drawString(port,10,y);
                y += 20;
            }
        }
    }

    private java.util.List listPorts(){
        java.util.List ports = new java.util.ArrayList();
        Enumeration en = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
        CommPortIdentifier portId;
        while (en.hasMoreElements()) {
            portId = (CommPortIdentifier) en.nextElement();
            if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL){
                ports.add(portId.getName());
            }
        }
        return ports;
    }
}

--------------------------------------LocalFileApplet.java--------------------------------------------------------

这个类中，有两个测试方法：listPorts和showPorts，是用来扫描本地计算机上的串口的，本项目中并没有使用到它们。本类中，值得注意的地方有2个：在static代码段中，System.setSecurityManager(null);使得经过数字签名的applet能够顺利访问本地资源，CommDriver driver = (CommDriver) Class.forName(drivername).newInstance();通过手工方式加载串口驱动,免去了去客户端加载驱动配置文件javax.comm.properties可能会引起的路径问题。