PySerial 非阻塞读取循环

问题描述：

我正在读取这样的串行数据：

connected = False
port = 'COM4'
baud = 9600

ser = serial.Serial(port, baud, timeout=0)

while not connected:
    #serin = ser.read()
    connected = True

    while True:
        print("test")
        reading = ser.readline().decode()

问题是它阻止了其他任何东西的执行，包括 Bottle Py Web 框架。添加sleep()无济于事。

将“while True”更改为“while ser.readline():”不会打印“test”，这很奇怪，因为它在 Python 2.7 中可以正常工作。有什么想法可能出错了吗？

理想情况下，我应该只在串行数据可用时才读取它。数据每 1,000 毫秒发送一次。

解决方案 1：

使用单独的线程完全没有必要。只需按照下面的示例进行无限 while 循环即可。

我在此处的eRCaGuy_PyTerm串行终端程序中使用了这种技术（在代码中搜索inWaiting()或in_waiting）。

笔记：

1. 要检查你的 python3 版本，请运行以下命令：

python3 --version

我第一次编写和测试这个答案时的输出是Python 3.2.3。

1. 要检查你的 pyserial 库（serial模块）版本，请运行此程序——我第一次在这里了解到这一点：

python3 -c 'import serial; \n    print("serial.__version__ = {}".format(serial.__version__))'

这只是导入serial模块并打印其serial.__version__属性。截至 2022 年 10 月，我的输出为：serial.__version__ = 3.5。

如果您的 pyserial 版本为 3.0 或更高版本，请使用以下代码中的属性 。如果您的 pyserial 版本低于 3.0，请使用以下代码中的函数。请参阅此处的官方 pyserial 文档： https://pyserial.readthedocs.io/en/latest/pyserial_api.html#serial.Serial.in_waiting。in_waiting inWaiting()

非阻塞、单线程串行读取示例

import serial
import time # Optional (required if using time.sleep() below)

ser = serial.Serial(port='COM4', baudrate=9600)

while (True):
    # Check if incoming bytes are waiting to be read from the serial input 
    # buffer.
    # NB: for PySerial v3.0 or later, use property `in_waiting` instead of
    # function `inWaiting()` below!
    if (ser.inWaiting() > 0):
        # read the bytes and convert from binary array to ASCII
        data_str = ser.read(ser.inWaiting()).decode('ascii') 
        # print the incoming string without putting a new-line
        # ('
') automatically after every print()
        print(data_str, end='') 

    # Put the rest of your code you want here
    
    # Optional, but recommended: sleep 10 ms (0.01 sec) once per loop to let 
    # other threads on your PC run during this time. 
    time.sleep(0.01) 

这样，您只在有数据时才读取和打印。您说：“理想情况下，我应该只在有数据时才读取串行数据。”这正是上面的代码所做的。如果没有数据可读取，它会跳到 while 循环中的其余代码。完全无阻塞。

（这个答案最初发布并调试在这里：Python 3 使用 pySerial 进行非阻塞读取（无法使 pySerial 的“in_waiting”属性工作））

pySerial 文档：http://pyserial.readthedocs.io/en/latest/pyserial_api.html

更新：

• in_waiting2018 年 12 月 27 日：添加了关于vs的评论inWaiting()。感谢 @FurkanTürkal 在下面的评论中指出了这一点。请参阅此处的文档：https://pyserial.readthedocs.io/en/latest/pyserial_api.html#serial.Serial.in_waiting。

• 2018 年 10 月 27 日：添加睡眠功能以让其他线程运行。

• 文档：https：//docs.python.org/3/library/time.html#time.sleep

• 感谢@RufusV2 在评论中提出这一点。

关于多线程的注意事项：

尽管如上所示，读取串行数据不需要使用多个线程，但以非阻塞方式读取键盘输入则需要。因此，为了实现非阻塞键盘输入读取，我写了这个答案：如何读取键盘输入？。

参考：

1. 官方 pySerialserial.Serial()类 API - https://pyserial.readthedocs.io/en/latest/pyserial_api.html

解决方案 2：

将其放在单独的线程中，例如：

import threading
import serial

connected = False
port = 'COM4'
baud = 9600

serial_port = serial.Serial(port, baud, timeout=0)

def handle_data(data):
    print(data)

def read_from_port(ser):
    while not connected:
        #serin = ser.read()
        connected = True

        while True:
           print("test")
           reading = ser.readline().decode()
           handle_data(reading)

thread = threading.Thread(target=read_from_port, args=(serial_port,))
thread.start()

http://docs.python.org/3/library/threading

解决方案 3：

我要警告不要在线程中使用阻塞 IO。请记住，Python 有一个GIL，并且一次只能执行一个线程。现在请注意，pyserial 模块是访问串行端口的 OS 实现的包装器。这意味着它调用 Python 外部的代码。如果该代码阻塞，那么解释器也会被阻塞，Python 程序中什么都不会执行，即使是主线程也不会执行。

如果底层设备驱动程序没有很好地实现超时，那么在使用非阻塞 IO 或基于超时的轮询时也会发生这种情况。

更强大的方法是使用带有队列的多处理模块。在单独的进程中运行串行读取代码。这将确保主线程和其他线程不会阻塞，并且程序可以干净地退出。

解决方案 4：

使用定时器驱动事件来测试和读取串行端口。未经测试的示例：

import threading
class serialreading():
    def __init__(self):
        self.active = True
        self.test()

    def test(self):
        n_in =comport.in_waiting()
        if n_in> 0:
            self.data = self.data + comport.read(size=n_in)
        if len(self.data) > 0: 
             print(self.data)
             self.data=""
        if self.active:
             threading.Timer(1, test).start()  # start new timer of 1 second

    def stop(self):
        self.active = False