自動測試系統(tǒng)遠程實時監(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程中心服務(wù)器進行信息交互，遠程中心通過Web服務(wù)器進行測試信息的采集以及存儲，同時，遠程中心通過網(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度。

然后是客戶端以網(wǎng)頁的形式同遠程中心進行信息交互。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)合對其進行遠程實時監(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，同時維護請求者的句柄，從而提供測試集群到遠程中心以及瀏覽器到遠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)、遠程中心以及客戶端三者間的實時傳輸要求。

【參考文獻】

[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，趙利強等.基于HTML5的生產(chǎn)裝置實時監(jiān)測可視化[J].計算機工程與設(shè)計，2015.3.