CN112527645B - Opc-ua一致性自动测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了OPC‑UA一致性自动测试方法,包括构建OPC‑UA协议一致性测试用例的基本方法、测试用例运行以及测试结果反馈等一系列方法,使用户可以高效快速的构建测试用例并实现协议一致性测试的自动化。基于OPC‑UA基础功能库,用户通过java script objects创建的自动测试用例脚本,快速实现OPC‑UA一致性自动测试用例的开发,可自动创建测试用例脚本,并自行进行重复测试,并对测试结果进行自行验证和记录,并导出测试结果,本发明无需人工参与,大大提高测试速度,减少测试时间,采用自动测试,利用系统自行循环测试,使其始终保持较高的准确度,有效避免人员长时间工作而导致测试准确度下降。
Description
技术领域
本发明属于测试系统领域,具体是OPC-UA一致性自动测试方法。
背景技术
OPC-UA是为工业以及其它对数据通信的安全性、可靠性、互操作能力有更高要求的领域制定的互操作标准,是平台独立的,并可以为不同厂家的设备提供无差异的数据描述和操作接口。OPC-UA已成为智能制造标准体系中的关键技术标准,为设备之间的互操作提供了通用的数据建模标准、为信息的交换提供了安全可靠统一的服务接口,有助于解决当前智能制造中异构系统信息集成难的问题,是解决智能制造互联互通互操作的关键技术。
现有OPC-UA一致性测试遇到的问题:OPC-UA协议复杂,一般的一致性测试工具能够辅助测试人员手工完成应用层协议的一致性测试,但是测试执行过程比较复杂,对测试人员的技术要求比较高,造成测试花费的时间比较长,这些使得测试的成本大大增加,同时大大提高测试人员负担,同时通过人工执行测试,会耗费大量的时间,并很难保证测试结果的准确。
基于以上分析,所以需要研究一致性自动测试工具,实现一致性测试用例的自动执行,测试结果的自动判别。
发明内容
本发明的目的在于提供OPC-UA一致性自动测试方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
OPC-UA一致性自动测试方法,包括测试脚本输入模块、数据包层、功能层以及被测对象模块,其特征在于,所述测试脚本输入模块与功能层单向连接,所述功能层与数据包层双向连接,所述被测对象模块与数据包层双向连接;
所述测试脚本输入模块用于将Java Script测试脚本输入功能层;
所述功能层用于提供测试用例生成、管理执行以及结果分析等功能实现对应用层协议一致性测试;
所述数据包层用于加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,通过对该描述文件的解析能够生成对应于该应用层协议的数据结构。通过对描述文件的解析能够完成对应用层数据包的序列化和反序列化功能,进而为测试系统提供可靠稳定的应用层数据包传输服务,序列化就是能将测试系统内部用来表示应用层数据包的数据结构转换成能够通过网络进行传输的形式,反序列化是指能够将从网络中接收到的数据转化成测试系统内部表示应用层数据包的数据结构;
所述被测对象模块用于运行测试脚本的被测试系统;
所述OPC-UA一致性自动测试方法实现步骤如下:
1)将Java Script测试脚本输入功能层;
2)控制功能层对Java Script测试脚本进行提供测试用例生成,并对测试用例进行管理和执行,将生成的测试用例传输至数据包层;
3)数据包层加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,同时对描述文件进行解析实现对应用层数据包的反序列化,将反序列化的数据传输至被测对象模块中;
4)被测对象模块对数据进行运行导出运行结果数据,并将运行结果数据传输至数据包层中;
5)数据包层对结果数据进行解析实现对应用层数据包的序列化,将序列化的数据传输至功能层中;
6)功能层对结果进行分析,并导出。
进一步地,所述功能层包括将Java Script测试脚本的调用执行模块、有限状态机模型构建模块、有限状态机模型管理模块、协议一致性测试框架模块以及测试用例管理执行模块;
所述Java Script测试脚本的调用执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本;
所述有限状态机模型构建模块用于提供一系列方法,使用户可以比较方便的设置状态机的状态信息及状态之间的转换逻辑,从而快速的构建出满足测试要求的有限状态机模型;
所述有限状态机模型管理模块用于对构造出的测试所需的有限状态机模型的生命周期进行管理并对其的输入输出以及状态等进行控制等;
所述协议一致性测试框架模块用于实现构建协议一致性测试用例、测试用例运行以及测试结果反馈等功能,使用户可以高效快速的构建测试用例并实现协议一致性测试的自动化;
所述测试用例管理执行模块用于对要执行的所有测试用例进行管理,包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈功能。
进一步地,所述协议一致性测试框架模块包括测试业务层、测试数据层以及测试用被测对象,所述测试业务层与测试数据层双向连接,所述测试数据层与测试用被测对象双向连接。
进一步地,所述测试业务层包括测试用例编辑模块、测试工程配置模块、OPC-UA基础库模块、测试模块初始化模块、测试结果判断模块、测试环境恢复模块以及测试日志记录模块;
所述测试用例编辑模块用于供测试人员按照要求的模式编写测试用例程序,包含测试用例函数描述、结构体参数信息、基本数据类型参数信息的头文件;
所述测试工程配置模块用于根据测试工程配置数据(包括被测设备信息以及需要执行的测试用例集)数据进行测试调度,将执行数据送入对应的测试执行程序;
所述OPC-UA基础库模块用于对OPC-UA报文进行分析,并为测试平台提供OPC-UA报文的解析与构造;
所述测试模块初始化模块用于定义一致性测试单元中需要用到的变量,初始化与UA Server之间的连接,用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行;
所述测试结果判断模块用于根据Java Script测试脚本中给出的预期返回值,对被测设备的响应报文进行结果一致性检查,对本条测试用例是否通过一致性测试给出结论;
所述测试环境恢复模块用于在任意test-script执行结束后,皆控制执行cleanup.js,从而完成的主要工作,并关闭与UA Server之间的连接,释放测试脚本创建的资源;
所述测试日志记录模块用于记录完成测试对象的测试记录,包括测试对象的测试内容和结果。
进一步地,所述测试数据层包括测试调度模块、Java Script脚本执行模块、测试报文构建模块以及测试报文解析模块;
所述测试调度用于对要执行的所有测试用例进行管理,主要包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈,并根据测试用例的执行情况,动态调整测试用例的执行;
所述Java Script脚本执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本;
所述测试报文构建模块用于通过对测试用例Java Script脚本文件的解析,能够完成对OPC-UA应用层数据包的序列化,能将测试系统内部用来表示应用层数据包的数据结构转换成能够通过网络进行传输的形式;
所述测试报文解析模块用于对网络接收到的OPC-UA应答报文进行反序列化,能够将从网络中接收到的数据转化成测试系统内部表示应用层数据包的数据结构。
进一步地,所述自动测试方法的应用,所述应用具体如下:
(1)系统的连接安装:安装时,将被测设备通过交换机与两个测试机进行连接,两个测试机一个装载一致性自动测试系统,另一个装载标准客户端;
(2)测试脚本的选择:OPC-UA自动测试用例系统是基于Javascript Engine的OPC-UA一致性测试工具。所有的js脚本都是在运行时解释执行,不进行编译;
(3)测试脚本的执行:
1)在任意test-script执行之前,都需要先执行initialize.js:
①从script-library中import/include已有的脚本;
②定义一致性测试单元中需要用到的变量;
③初始化与UA Server之间的连接;
④用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行;
2)任意test-script执行结束后,执行cleanup.js:
①关闭与UA Server之间的连接;
②释放测试脚本创建的资源。
本发明的有益效果:本方法提出一种基于JavaScript Engine的OPC-UA协议一致性自动测试应用框架。该框架提供了包括构建OPC UA协议一致性测试用例的基本方法、测试用例运行以及测试结果反馈等一系列方法,使用户可以高效快速的构建测试用例并实现协议一致性测试的自动化。此平台,可以基于OPC UA基础功能库,用户通过java scriptobjects创建的自动测试用例脚本,快速实现OPC-UA一致性自动测试用例的开发,本发明可自动创建测试用例脚本,并自行进行重复测试,并对测试结果进行自行验证和记录,并导出测试结果,本发明无需人工参与,大大提高测试速度,减少测试时间,同时降低测试人员负担,采用自动测试,利用系统自行循环测试,使其始终保持较高的准确度,有效避免人员长时间工作而导致测试准确度下降。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的总系统框图。
具体实施方式
参阅图1所示,OPC-UA一致性自动测试方法,包括测试脚本输入模块、数据包层、功能层以及被测对象模块,测试脚本输入模块与功能层单向连接,功能层与数据包层双向连接,被测对象模块与数据包层双向连接。
测试脚本输入模块用于将Java Script测试脚本输入功能层。
功能层用于提供测试用例生成、管理执行以及结果分析等功能实现对应用层协议一致性测试。
数据包层用于加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,通过对该描述文件的解析能够生成对应于该应用层协议的数据结构。通过对描述文件的解析能够完成对应用层数据包的序列化和反序列化功能,进而为测试系统提供可靠稳定的应用层数据包传输服务,序列化就是能将测试系统内部用来表示应用层数据包的数据结构转换成能够通过网络进行传输的形式,反序列化是指能够将从网络中接收到的数据转化成测试系统内部表示应用层数据包的数据结构。
被测对象模块用于运行测试脚本的被测试系统。
OPC-UA一致性自动测试方法实现步骤如下:
1)将Java Script测试脚本输入功能层;
2)控制功能层对Java Script测试脚本进行提供测试用例生成,并对测试用例进行管理和执行,将生成的测试用例传输至数据包层;
3)数据包层加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,同时对描述文件进行解析实现对应用层数据包的反序列化,将反序列化的数据传输至被测对象模块中;
4)被测对象模块对数据进行运行导出运行结果数据,并将运行结果数据传输至数据包层中;
5)数据包层对结果数据进行解析实现对应用层数据包的序列化,将序列化的数据传输至功能层中;
6)功能层对结果进行分析,并导出。
功能层包括将Java Script测试脚本的调用执行模块、有限状态机模型构建模块、有限状态机模型管理模块、协议一致性测试框架模块以及测试用例管理执行模块。
Java Script测试脚本的调用执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本。
有限状态机模型构建模块用于提供一系列方法,使用户可以比较方便的设置状态机的状态信息及状态之间的转换逻辑,从而快速的构建出满足测试要求的有限状态机模型。
有限状态机模型管理模块用于对构造出的测试所需的有限状态机模型的生命周期进行管理并对其的输入输出以及状态等进行控制等。
协议一致性测试框架模块用于实现构建协议一致性测试用例、测试用例运行以及测试结果反馈等功能,使用户可以高效快速的构建测试用例并实现协议一致性测试的自动化。
测试用例管理执行模块用于对要执行的所有测试用例进行管理,包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈功能。
协议一致性测试框架模块包括测试业务层、测试数据层以及测试用被测对象,测试业务层与测试数据层双向连接,测试数据层与测试用被测对象双向连接。
测试业务层包括测试用例编辑模块、测试工程配置模块、OPC-UA基础库模块、测试模块初始化模块、测试结果判断模块、测试环境恢复模块以及测试日志记录模块。
测试用例编辑模块用于供测试人员按照要求的模式编写测试用例程序,包含测试用例函数描述、结构体参数信息、基本数据类型参数信息的头文件。
测试工程配置模块用于根据测试工程配置数据(包括被测设备信息以及需要执行的测试用例集)数据进行测试调度,将执行数据送入对应的测试执行程序。
OPC-UA基础库模块用于对OPC-UA报文进行分析,并为测试平台提供OPC-UA报文的解析与构造。
测试模块初始化模块用于定义一致性测试单元中需要用到的变量,初始化与UAServer之间的连接,用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行。
测试结果判断模块用于根据Java Script测试脚本中给出的预期返回值,对被测设备的响应报文进行结果一致性检查,对本条测试用例是否通过一致性测试给出结论。
测试环境恢复模块用于在任意test-script执行结束后,皆控制执行cleanup.js,从而完成的主要工作,并关闭与UA Server之间的连接,释放测试脚本创建的资源。
测试日志记录模块用于记录完成测试对象的测试记录,包括测试对象的测试内容和结果。
测试数据层包括测试调度模块、Java Script脚本执行模块、测试报文构建模块以及测试报文解析模块。
测试调度用于对要执行的所有测试用例进行管理,主要包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈,并根据测试用例的执行情况,动态调整测试用例的执行。
Java Script脚本执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本。
测试报文构建模块用于通过对测试用例Java Script脚本文件的解析,能够完成对OPC-UA应用层数据包的序列化,能将测试系统内部用来表示应用层数据包的数据结构转换成能够通过网络进行传输的形式。
测试报文解析模块用于对网络接收到的OPC-UA应答报文进行反序列化,能够将从网络中接收到的数据转化成测试系统内部表示应用层数据包的数据结构。
自动测试方法的应用,应用具体如下:
(1)系统的连接安装:安装时,将被测设备通过交换机与两个测试机进行连接,两个测试机一个装载一致性自动测试系统,另一个装载标准客户端;
(2)测试脚本的选择:OPC-UA自动测试用例系统是基于Javascript Engine的OPC-UA一致性测试工具。所有的js脚本都是在运行时解释执行,不进行编译;
(3)测试脚本的执行:
1)在任意test-script执行之前,都需要先执行initialize.js:
①从script-library中import/include已有的脚本;
②定义一致性测试单元中需要用到的变量;
③初始化与UA Server之间的连接;
④用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行;
2)任意test-script执行结束后,执行cleanup.js:
①关闭与UA Server之间的连接;
②释放测试脚本创建的资源。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.OPC-UA一致性自动测试方法,包括测试脚本输入模块、数据包层、功能层以及被测对象模块,其特征在于,所述测试脚本输入模块与功能层单向连接,所述功能层与数据包层双向连接,所述被测对象模块与数据包层双向连接;
所述测试脚本输入模块用于将Java Script测试脚本输入功能层;
所述功能层用于提供测试用例生成、管理执行以及结果分析实现对应用层协议一致性测试;
所述数据包层用于加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,通过对该描述文件的解析能够生成对应于该应用层协议的数据结构;通过对描述文件的解析能够完成对应用层数据包的序列化和反序列化功能,进而为测试系统提供可靠稳定的应用层数据包传输服务;
所述被测对象模块用于运行测试脚本的被测试系统;
所述OPC-UA一致性自动测试方法实现步骤如下:
1)将Java Script测试脚本输入功能层;
2)控制功能层对Java Script测试脚本进行提供测试用例生成,并对测试用例进行管理和执行,将生成的测试用例传输至数据包层;
3)数据包层加载并且解析用户编辑的应用层协议数据描述文件,同时对描述文件进行解析实现对应用层数据包的反序列化,将反序列化的数据传输至被测对象模块中;
4)被测对象模块对数据进行运行导出运行结果数据,并将运行结果数据传输至数据包层中;
5)数据包层对结果数据进行解析实现对应用层数据包的序列化,将序列化的数据传输至功能层中;
6)功能层对结果进行分析,并导出;
所述功能层包括将Java Script测试脚本的调用执行模块、有限状态机模型构建模块、有限状态机模型管理模块、协议一致性测试框架模块以及测试用例管理执行模块;
所述Java Script测试脚本的调用执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本;
所述有限状态机模型构建模块用于提供一系列方法,使用户可以比较方便的设置状态机的状态信息及状态之间的转换逻辑,从而快速的构建出满足测试要求的有限状态机模型;
所述有限状态机模型管理模块用于对构造出的测试所需的有限状态机模型的生命周期进行管理并对其的输入输出以及状态进行控制;
所述协议一致性测试框架模块用于实现构建协议一致性测试用例、测试用例运行以及测试结果反馈,使用户可以高效快速的构建测试用例并实现协议一致性测试的自动化;
所述测试用例管理执行模块用于对要执行的所有测试用例进行管理,包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈功能;
所述协议一致性测试框架模块包括测试业务层、测试数据层以及测试用被测对象,所述测试业务层与测试数据层双向连接,所述测试数据层与测试用被测对象双向连接;
所述测试业务层包括测试用例编辑模块、测试工程配置模块、OPC-UA基础库模块、测试模块初始化模块、测试结果判断模块、测试环境恢复模块以及测试日志记录模块;
所述测试用例编辑模块用于供测试人员按照要求的模式编写测试用例程序,包含测试用例函数描述、结构体参数信息、基本数据类型参数信息的头文件;
所述测试工程配置模块用于根据测试工程配置数据进行测试调度,将执行数据送入对应的测试执行程序;
所述OPC-UA基础库模块用于对OPC-UA报文进行分析,并为测试平台提供OPC-UA报文的解析与构造;
所述测试模块初始化模块用于定义一致性测试单元中需要用到的变量,初始化与UAServer之间的连接,用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行;
所述测试结果判断模块用于根据Java Script测试脚本中给出的预期返回值,对被测设备的响应报文进行结果一致性检查,对本条测试用例是否通过一致性测试给出结论;
所述测试环境恢复模块用于在任意test-script执行结束后,皆控制执行cleanup.js,从而完成的主要工作,并关闭与UA Server之间的连接,释放测试脚本创建的资源;
所述测试日志记录模块用于记录完成测试对象的测试记录,包括测试对象的测试内容和结果;
所述测试数据层包括测试调度模块、Java Script脚本执行模块、测试报文构建模块以及测试报文解析模块;
所述测试调度用于对要执行的所有测试用例进行管理,主要包括测试用例的执行顺序设定、每个测试用例执行结果的收集和全部测试用例执行结果的汇总反馈,并根据测试用例的执行情况,动态调整测试用例的执行;
所述Java Script脚本执行模块用于保证系统能够正确的加载并且执行用户编辑的Java Script脚本;
所述测试报文构建模块用于通过对测试用例Java Script脚本文件的解析,能够完成对OPC-UA应用层数据包的序列化,能将测试系统内部用来表示应用层数据包的数据结构转换成能够通过网络进行传输的形式;
所述测试报文解析模块用于对网络接收到的OPC-UA应答报文进行反序列化,能够将从网络中接收到的数据转化成测试系统内部表示应用层数据包的数据结构。
2.根据权利要求1所述的OPC-UA一致性自动测试方法,其特征在于,所述自动测试方法的应用,所述应用具体如下:
(1)系统的连接安装:安装时,将被测设备通过交换机与两个测试机进行连接,两个测试机一个装载一致性自动测试系统,另一个装载标准客户端;
(2)测试脚本的选择:OPC-UA自动测试用例系统是基于Javascript Engine的OPC-UA一致性测试工具;所有的js脚本都是在运行时解释执行,不进行编译;
(3)测试脚本的执行:
1)在任意test-script执行之前,都需要先执行initialize.js:
①从script-library中import/include已有的脚本;
②定义一致性测试单元中需要用到的变量;
③初始化与UA Server之间的连接;
④用于引导初始测试过程,并判断后面的一致性测试用例是否可以继续执行;
2)任意test-script执行结束后,执行cleanup.js:
①关闭与UA Server之间的连接;
②释放测试脚本创建的资源。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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