自動測試系統(tǒng)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控技術(shù)研究

陳鵬飛

【摘 要】針對當(dāng)前各個自動測試系統(tǒng)之間相互獨立，缺乏數(shù)據(jù)共享，難以提供遠(yuǎn)程實時監(jiān)控的問題，設(shè)計了用于存儲數(shù)據(jù)的服務(wù)器，研究了基于WebSocket的面向長連接的實時通信技術(shù)，實現(xiàn)了一套與自動測試系統(tǒng)交互的即時通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)滿足數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時滿足訪問端的實時數(shù)據(jù)顯示要求。

【關(guān)鍵字】自動測試系統(tǒng)；WebSocket；TestCenter

中圖分類號： TM932 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）16-0229-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.106

【Abstract】In view of the fact that each automatic test system is independent of each other， lacks data sharing， and it is difficult to provide remote real-time monitoring， a server for storing data is designed， and a real-time communication technology based on web sockets for long connection is studied. A set of instant messaging systems that interact with automated test systems.The system satisfies the unified management of data while meeting the real-time data display requirements of the access side.

【Key words】Automatic test system；WebSocket；TestCenter

0 引言

自動測試不僅能降低大量重復(fù)測試中由于人體疲勞造成的誤操作，而且能替代人完成遠(yuǎn)距離或惡劣環(huán)境下的測試任務(wù)，同時適用于被測相關(guān)信號瞬間出現(xiàn)難以捕捉的測量場合，可在測量時間極短而數(shù)據(jù)處理工作量極大的測試任務(wù)中，從而最大限度地提高工作效率。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文旨在設(shè)計自動測試系統(tǒng)與服務(wù)器交互的實時通信模塊，該模塊通過WebSocket技術(shù)與服務(wù)器建立連接，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的及時傳輸。其中自動測試系統(tǒng)中的軟件是基于TestCenter開發(fā)，實時通信模塊以插件的形式嵌入到TestCenter[1-2]。TestCenter是一款專為加速開發(fā)自動測試系統(tǒng)而設(shè)計的測試開發(fā)與管理軟件平臺，由中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所獨立自主研發(fā)的自動測試平臺軟件，配備TestCenter的自動測試系統(tǒng)在航空航天、國防/軍工、汽車電子、無線通信、醫(yī)療電子等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。服務(wù)器上運行的是基于Java EE開發(fā)的Web程序，部署在Tomcat容器中。

在一個測試網(wǎng)絡(luò)內(nèi)一般會有多臺功能相同或不同的自動測試系統(tǒng)，用于實現(xiàn)多種被測件的測試，而服務(wù)器只有一個。自動測試系統(tǒng)作為測試集群中的獨立站點同遠(yuǎn)程中心服務(wù)器進(jìn)行信息交互，遠(yuǎn)程中心通過Web服務(wù)器進(jìn)行測試信息的采集以及存儲，同時，遠(yuǎn)程中心通過網(wǎng)頁的方式對外提供信息服務(wù)。整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 1所示。

首先是自動測試系統(tǒng)同遠(yuǎn)程中心的交互。自動測試系統(tǒng)內(nèi)置工作站并作為訪問端，主動向服務(wù)器申請建立基于WebSocket[3-4]的可靠連接。自動測試系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)一方面作為一般數(shù)據(jù)傳輸給Web服務(wù)器進(jìn)行存儲，包括系統(tǒng)配置、資源配置、被測件、測試程序、測試項目、測試結(jié)果等信息，另一方面測試過程中的瞬時數(shù)據(jù)將作為實時數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后再向客戶端的訂閱者群發(fā)，此類數(shù)據(jù)主要包括用戶的操作指令和測試進(jìn)度。

然后是客戶端以網(wǎng)頁的形式同遠(yuǎn)程中心進(jìn)行信息交互。實時通信功能是通過B/S體系體現(xiàn)的，用戶通過瀏覽器同Web服務(wù)器建立WebSocket連接，發(fā)送實時數(shù)據(jù)請求并查看實時數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)將WebSocket技術(shù)與自動測試系統(tǒng)相結(jié)合對其進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，使得自動測試系統(tǒng)的測試狀態(tài)更為及時、主動和便捷，從而達(dá)到實時的目的。

2 實時通信模塊的設(shè)計

實時通信模塊的構(gòu)成包括三部分，分別是Web服務(wù)器上的WebSocket服務(wù)端、自動測試系統(tǒng)上的WebSocket客戶端和瀏覽器上的WebSocket客戶端。

2.1 WebSocket服務(wù)端設(shè)計

Web服務(wù)器主要提供網(wǎng)頁訪問和WebSocket服務(wù)兩個功能。WebSocket服務(wù)通過使用Tomcat的websocket實現(xiàn)，需要tomcat-websocket.jar和websocket-api.jar兩個包，在Web服務(wù)器初始化后立即開始監(jiān)聽，主要的事件方法包括：

@ServerEndpoint（"/websocket"）

public class WebSocket{

@OnOpen

public void onOpen（Session session， EndpointConfig config）{……}

@OnClose

public void onClose（Session session）{……}

@OnError

public void OnError（Session session， Throwable t）{……}

@OnMessage

public void onMessage（Session session， String msg， boolean last）{……}

}

在onOpen的連接事件中，WebSocket服務(wù)端會根據(jù)連接請求參數(shù)的不同區(qū)分請求者是自動測試系統(tǒng)還是瀏覽器，同時維護(hù)請求者的句柄，從而提供測試集群到遠(yuǎn)程中心以及瀏覽器到遠(yuǎn)程中心的雙向全雙工實時通信。

2.2 自動測試系統(tǒng)上的WebSocket客戶端設(shè)計

自動測試系統(tǒng)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時，通常采用TCP協(xié)議，需要在服務(wù)器上建立TCP服務(wù)端，在這種情況下，考慮到服務(wù)器還需要通過網(wǎng)頁方式提供服務(wù)，因而需要在服務(wù)器上打通TCP服務(wù)端和網(wǎng)頁服務(wù)的通信功能，實現(xiàn)過程較為復(fù)雜。

WebSocket技術(shù)可以簡單的規(guī)避了該問題。首先是在Web服務(wù)器上非常方便的集成WebSocket服務(wù)端，可以無縫的與Web服務(wù)進(jìn)行交互，其次WebSocket技術(shù)已經(jīng)普及，目前Node.js、Java、C++、Python、C#等多種語言都有自己的解決方案，在自動測試系統(tǒng)和瀏覽器上可以方便的開發(fā)WebSocket客戶端。

自動測試系統(tǒng)中的軟件是在TestCenter的基礎(chǔ)上做二次開發(fā)，使用了websocket-sharp（https：//github.com/sta/websocket-sharp）組件實現(xiàn)。主要包括創(chuàng)建WebSocket實例、設(shè)置事件處理方法、連接服務(wù)端、發(fā)送數(shù)據(jù)和關(guān)閉連接等操作，如圖 2所示。

2.3 瀏覽器上的WebSocket客戶端設(shè)計

瀏覽器上利用JS技術(shù)插入WebSocket。由于HTTP協(xié)議無法實現(xiàn)服務(wù)器主動向客戶端發(fā)送消息，大多數(shù)Web應(yīng)用是通過頻繁的異步JavaScript和AJAX請求實現(xiàn)長輪詢。輪詢的效率低，非常浪費資源。HTML5的WebSocket技術(shù)與Web服務(wù)端建立的是長時間的連接，無論是服務(wù)端還是客戶端都可以通過建立的連接將數(shù)據(jù)推送到另一端。WebSocket只需要建立一次連接，就可以一直保持連接狀態(tài)，這相比于輪詢方式的不停建立連接顯然效率要大大提高，在信息交互頻繁的情況下減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧俊?/p>

在瀏覽器上采用了HTML5自帶的API來實現(xiàn)WebSocket，主要的操作和上節(jié)中的流程一致。

3 結(jié)束語

本文著重設(shè)計了自動測試系統(tǒng)中的實時通信模塊，該設(shè)計保證了實時數(shù)據(jù)的正常傳輸及顯示，可以滿足自動測試系統(tǒng)、遠(yuǎn)程中心以及客戶端三者間的實時傳輸要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋斌，方葛豐，劉毅.自動測試系統(tǒng)軟件平臺TestCenter體系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J].測控技術(shù)，2013，8.

[2]方葛豐，劉毅，等.自動測試系統(tǒng)軟件平臺技術(shù)[J].儀器儀表，2009，10.

[3]張藝.基于WebSocket的即時通信系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].軟件，2015，3.

[4]劉維峰，左澤軍，趙利強(qiáng)等.基于HTML5的生產(chǎn)裝置實時監(jiān)測可視化[J].計算機(jī)工程與設(shè)計，2015.3.