Java如何读取USB设备数据？详细步骤与代码示例

Java读取USB设备的基本原理

在Java中读取USB设备并非直接操作硬件，而是依赖于操作系统提供的底层接口或第三方库，由于Java本身不提供原生USB通信API，开发者通常通过以下几种方式实现：调用本地库（如JNI）、使用跨平台Java库（如jSSC、JavaFX的USB支持），或结合系统命令，本文将重点介绍两种主流方法：基于jSSC（Java Simple Serial Connector）的串口通信和基于LibUsb-java的USB设备操作。

使用jSSC库（适用于串口设备）

jSSC是一个轻量级的Java库，主要用于串口通信，但部分USB设备在操作系统中被映射为虚拟串口时，也可通过jSSC读取数据，以下是具体步骤：

1. 添加依赖：在Maven项目中引入jSSC库：

   <dependency>  
       <groupId>org.scream3r</groupId>  
       <artifactId>jssc</artifactId>  
       <version>2.9.4</version>  
   </dependency>  

2. 列出可用串口：通过SerialPortList.getPortNames()获取所有可用串口名称（包括USB转串口设备）。

3. 打开串口并配置参数：

   

   import jssc.SerialPort;  
   import jssc.SerialPortException;  
   public class UsbReader {  
       public static void main(String[] args) {  
           String portName = "COM3"; // 根据实际设备修改  
           SerialPort serialPort = new SerialPort(portName);  
           try {  
               serialPort.openPort(); // 打开串口  
               serialPort.setParams(SerialPort.BAUDRATE_9600, // 波特率  
                                   SerialPort.DATABITS_8,       // 数据位  
                                   SerialPort.STOPBITS_1,       // 停止位  
                                   SerialPort.PARITY_NONE);    // 校验位  
               // 读取数据  
               byte[] buffer = serialPort.readBytes(100); // 读取100字节  
               System.out.println("Received: " + new String(buffer));  
           } catch (SerialPortException e) {  
               e.printStackTrace();  
           } finally {  
               try {  
                   serialPort.closePort(); // 关闭串口  
               } catch (SerialPortException e) {  
                   e.printStackTrace();  
               }  
           }  
       }  
   }  

注意：jSSC仅适用于串口映射的USB设备，对于普通USB设备（如U盘、 HID设备）支持有限。

使用LibUsb-java（适用于通用USB设备）

LibUsb-java是LibUsb的Java封装，支持直接与USB设备通信，适用于更复杂的USB设备（如自定义硬件、HID设备等），操作步骤如下：

1. 添加依赖：

   <dependency>  
       <groupId>com.github.xabgesagtx</groupId>  
       <artifactId>libusb-java</artifactId>  
       <version>1.2.2</version>  
   </dependency>  

2. 初始化LibUsb并设备枚举：

   

   import usb.core.*;  
   public class UsbDeviceReader {  
       public static void main(String[] args) {  
           // 初始化LibUsb  
           Bus bus = Bus.getInstance();  
           Device[] devices = bus.getDevices();  
           for (Device device : devices) {  
               // 检查设备是否符合需求（如Vendor ID和Product ID）  
               if (device.idVendor() == 0x1234 && device.idProduct() == 0x5678) {  
                   try {  
                       DeviceHandle handle = device.open();  
                       // 配置设备接口  
                       handle.claimInterface(0);  
                       // 读取数据（假设端点地址为0x81）  
                       byte[] buffer = new byte[64];  
                       int transferred = handle.interruptRead(0x81, buffer, 5000); // 超时5秒  
                       if (transferred > 0) {  
                           System.out.println("Data: " + new String(buffer, 0, transferred));  
                       }  
                       handle.releaseInterface();  
                       handle.close();  
                   } catch (Exception e) {  
                       e.printStackTrace();  
                   }  
               }  
           }  
       }  
   }  

关键点：需提前通过lsusb（Linux）或设备管理器（Windows）获取设备的Vendor ID和Product ID，并了解设备的端点地址和传输类型（控制/中断/批量）。

注意事项

1. 权限问题：Linux/macOS下可能需要root权限或配置udev规则；Windows需确保驱动正确安装。
2. 跨平台兼容性：不同操作系统的设备路径和驱动支持可能不同，需进行适配。
3. 异常处理：USB通信易受设备插拔影响，需合理处理DeviceDisconnectedException等异常。

通过上述方法，Java开发者可实现USB设备的数据读取,具体选择需根据设备类型和项目需求决定。