基於Netty實現ModbusTCP協議的測試工具
- Netty搭建服務端
咱們首選採用Netty框架搭建一個服務端程序。這裏在IDE中使用Maven建立了一個新的工程。首先寫一個Server類，先開看看服務端的核心代碼：
static class Server{
private int port;
public Server(int port) {
this.port = port;
Arrays.fill(buffer, (byte) 0);//初始化設置爲0
}
public void run() throws Exception {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
//ch.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(12) );
ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024,4,2));
ch.pipeline().addLast(new MyInHandler());
}
})
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
// 綁定端口，開始接收進來的鏈接
//bind(b,9000);
ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
System.out.println("Server start listen at " + port );
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
bossGroup.shutdownGracefully();
}
}
其中的MyInHandler類是咱們實現Modbus協議的核心，咱們繼續看。
二、MyInHandler類的實現
MyInHandler類是咱們處理ModbusTCP協議的基礎，下面咱們來看看怎麼實現這個類的。app
static class MyInHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
System.out.println("---------------start process msg--------------------");
System.out.println("readable bytes is:"+byteBuf.readableBytes());
short TransActionId = byteBuf.readShort();
short protocal = byteBuf.readShort();
short msg_len = byteBuf.readShort();
byte slave_id = byteBuf.readByte();
byte funcotion_code = byteBuf.readByte();
if(funcotion_code ==4 )//若是功能碼是4，也就是讀請求，咱們要返回結果
{ //輸出
short start_address = byteBuf.readShort();
short ncount = byteBuf.readShort();
System.out.println("TransactionID is:"+ TransActionId);
System.out.println("protocal id is:"+protocal);
System.out.println("msg len is:"+msg_len);
System.out.println("slave id is:"+slave_id);
System.out.println("function code is:"+funcotion_code);
System.out.println("start address is:"+start_address);
System.out.println("count is:"+ncount);
//返回響應消息報文
ByteBuf out = ctx.alloc().directBuffer(110);
out.writeShort(0);//Transaction ID 2
out.writeShort(0);//protocal id 2
out.writeShort(95);//msg len 2
out.writeByte(1);//slave id 1
out.writeByte(4);//function code 1
//out.writeShort(0);//start address 2
out.writeByte(46);//46個寄存器 46*2
for(int i=0;i<92;i++)
out.writeByte(buffer[i]);
ctx.channel().writeAndFlush(out);
}
else if(funcotion_code == 0x10)
{
short start_address = byteBuf.readShort();
short nWords = byteBuf.readShort();
byte ncount = byteBuf.readByte();
//更新本地buffer
for(int i=0;i<ncount;i++)
buffer[start_address*2+i] = byteBuf.readByte();
//printMsg();
//返回響應消息
ByteBuf out = ctx.alloc().directBuffer(93);
out.writeShort(0);//Transaction ID 2
out.writeShort(0);//protocal id 2
out.writeShort(0);//msg len 2
out.writeByte(1);//slave id 1
out.writeByte(0x10);//function code 1
out.writeShort(start_address);//46個寄存器 46*2
out.writeShort(ncount);//ncuont 2
ctx.channel().writeAndFlush(out);
//System.out.println("response write success,write words is:"+out.readableBytes());
//out.release();
}
else{
System.out.println("error function");
}
//System.out.println("---------------end process msg--------------------");
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
// 當出現異常就關閉鏈接
//cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("客戶端已經鏈接！");
}
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("客戶端退出！");
ctx.close();
}
private void printMsg(){
for(int i=0;i<200;i++){
if(i%20==0)
System.out.println();
System.out.print( buffer[i]+" ");
}
}
}
三、界面實現
爲了方便調試，咱們這邊實現了一個簡單的界面。框架
static class NewFrame{
NewFrame(){}
private void start(){
JFrame frame = new JFrame();
// 4.設置窗體對象的屬性值：標題、大小、顯示位置、關閉操做、佈局、禁止調整大小、可見、...
frame.setTitle("PSD-Test-Tool");// 設置窗體的標題
frame.setSize(400, 450);// 設置窗體的大小，單位是像素
frame.setDefaultCloseOperation(3);// 設置窗體的關閉操做；3表示關閉窗體退出程序；二、一、0
frame.setLocationRelativeTo(null);// 設置窗體相對於另外一個組件的居中位置，參數null表示窗體相對於屏幕的中央位置
frame.setResizable(false);// 設置禁止調整窗體大小
// 實例化FlowLayout流式佈局類的對象，指定對齊方式爲居中對齊，組件之間的間隔爲5個像素
FlowLayout fl = new FlowLayout(FlowLayout.LEFT, 10, 10);
// 實例化流式佈局類的對象
frame.setLayout(fl);
// 5.實例化元素組件對象，將元素組件對象添加到窗體上（組件添加要在窗體可見以前完成）。
// 實例化ImageIcon圖標類的對象，該對象加載磁盤上的圖片文件到內存中，這裏的路徑要用兩個\
ImageIcon icon = new ImageIcon("");
// 用標籤來接收圖片，實例化JLabel標籤對象，該對象顯示icon圖標
JLabel labIcon = new JLabel(icon);
//設置標籤大小
//labIcon.setSize(30,20);setSize方法只對窗體有效，若是想設置組件的大小隻能用
Dimension dim = new Dimension(400,30);
labIcon.setPreferredSize(dim);
// 將labIcon標籤添加到窗體上
frame.add(labIcon);
//顯示寄存器界面
final JTextArea registView = new JTextArea();
Dimension d = new Dimension(400,200);
registView.setPreferredSize(d);
frame.add(registView);
// 實例化JLabel標籤對象，該對象顯示"帳號："
JLabel labName = new JLabel("地址：");
// 將labName標籤添加到窗體上
frame.add(labName);
// 實例化JTextField標籤對象
final JTextField textName = new JTextField();
Dimension dim1 = new Dimension(350,30);
//textName.setSize(dim);//setSize這方法只對頂級容器有效，其餘組件使用無效。
textName.setPreferredSize(dim1);//設置除頂級容器組件其餘組件的大小
// 將textName標籤添加到窗體上
frame.add(textName);
//實例化JLabel標籤對象，該對象顯示"密碼："
JLabel labpass= new JLabel("值 ：");
//將labpass標籤添加到窗體上
frame.add(labpass);
//實例化JPasswordField
final JTextField textword=new JTextField();
//設置大小
textword.setPreferredSize(dim1);//設置組件大小
//添加textword到窗體上
frame.add(textword);
//實例化JButton組件
JButton button=new JButton();
//設置按鈕的顯示內容
Dimension dim2 = new Dimension(150,30);
button.setText("發送");
//設置按鈕的大小
button.setSize(dim2);
frame.add(button);
button.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//textword.getAccessibleContext();
int register_index = Integer.parseInt(textName.getText());
int value = Integer.parseInt(textword.getText());
System.out.println("register_index="+register_index+";value="+value);
if(register_index>200 || register_index<0) return;
if(value>255 || value<0) return;
buffer[register_index] =(byte)(value&0xff);
//registView.setText();
//printMsg();
}
});
frame.setVisible(true);// 設置窗體爲可視化
new Timer(1000, new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
registView.setText("");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int time = 0;
for (int i = 0; i < 200; i++) {
if (i % 20 == 0) {
int start = time * 20;
int end = time * 20 + 19;
sb.append("\r\n reg[" + start + "-" + end + "]");
if (time == 0) sb.append(" ");
if (start < 100 && time > 0) sb.append(" ");
time++;
}
if (i % 10 == 0)
sb.append(" ");
sb.append(Integer.toHexString(buffer[i]&0xff) + " ");//轉換成16進制顯示
}
registView.setText(sb.toString());
}
}).start();
}
}
五、主模塊ide
public static void main(String[] args) throws Exception{
NewFrame newFrame = new NewFrame();
newFrame.start();
Server server = new Server(9000);
server.run();
}
四、運行結果
oop
五、小結
這是初版代碼，其中在MyHandler類能夠繼續提取代碼。佈局
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