CN112860362B - 一种机器人自动化流程的可视化调试方法及调试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人流程自动化技术领域，公开了一种机器人自动化流程的可视化调试方法及调试系统，本方法的工作步骤如下：首先，用户启动调试运行，调试面板自动打开；然后，调试系统将完整的流程自动切分成代码片段，并通过进程间通信将代码片段逐段地传给Python代码分析器运行分析；最后，Python代码分析器通过进程间通信返回运行的结果；在结束依次调试后，调试系统会再次计算出下一个需要运行的块传给Python代码分析器；Python代码分析器将重复以上动作直至遇到断点或者流程结束。本发明能够帮助设计者快速准确地排查问题，极大提高开发者的效率。

Description

一种机器人自动化流程的可视化调试方法及调试系统
技术领域
本发明涉及机器人流程自动化技术领域，尤其涉及一种机器人自动化流程的可视化调试方法及调试系统。
背景技术
机器人流程自动化(RPA)是一种模拟人操控各种系统、执行业务动作的计算机技术，机器人执行的自动化流程可以替代人完成大批量、高重复的业务动作，为人类减轻低价值工作的负担。为了保证自动化流程正确、稳定地运行，流程调试是必不可少的关键环节。
传统的程序调试是在代码实际运行前，用手工或编译程序的方法进行测试，修正语法和逻辑错误的过程。传统的程序设计语言基本都有成熟的调试解决方案，例如JAVA可以通过JDB来调试，Python可以通过PDB来调试。
RPA采用可视化流程图来完成业务流程的设计。在某些非常复杂的业务场景中流程很长，完整运行一遍流程可能多达几个小时。流程运行出错时，排查问题是一件非常困难的事。复现和定位问题常常需要重新运行，花费了大量时间。因此，一种高效易用的可视化流程调试方法能够帮助设计者快速准确地排查问题，极大提高开发者的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种机器人自动化流程的可视化调试方法及调试系统，能够实现机器人自动化流程的断点调试和单步调试等功能。
本发明采用的技术方案如下：
一种机器人自动化流程的可视化调试方法，包括：
步骤1：用户启动调试系统，开始调试运行，调试面板自动打开；
步骤2：将完整的机器人自动化流程自动切分成可视化的代码块，并通过进程间通信将当前可视化代码块传给Python代码分析器执行；
步骤3：Python代码分析器对可视化代码块进行分析运行，并通过进程间通信返回分析运行的结果；
步骤4：调试系统计算下一个需要分析运行的可视化代码块并传输给Python代码分析器；
步骤5：重复步骤3-4，直至遇到断点或流程结束。
在此过程中，因为可视化流程图可能是多叉树结构，所以需要根据当前可视化块的位置和上一次Python解释器的运行结果来计算得到下一个需要运行的可视化块。
本发明还提供一种机器人自动化流程的可视化调试系统，包括：调试面板、可视化块定位器和Python代码分析器；
其中，所述调试面板用于控制可视化块定位器的工作状态；例如，用户可通过调试面板为选定的可视化代码块设置或取消设置断点。
其中，所述可视化块定位器通过进程间通信，将当前需要运行的可视化代码块传输给Python代码分析器；由于可视化流程图可能是一个多叉树结构，所以可视化块定位器可根据当前可视化块的位置和上一次Python代码分析器的运行结果来计算下一个需要运行的可视化块；同时，可视化块定位器可以处理递归嵌套和异常情况。
其中，所述Python代码分析器接收传输来的可视化代码块，然后通过AST抽象语法分析代码语义，并将代码运行结果通过进程间通信传回给可视化块定位器。
进一步的，可视化块定位器处理的异常情况包括：
(1)可视化块定位器被自身的try捕获到；
(2)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，且其祖先块都没有捕获到；
(3)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，但有祖先块捕获到；
(4)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，但其祖先块是异常处理可视化代码块。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
本发明提供的方法为可视化流程图创造了和传统代码调试工具一样的使用体验，开发者通过可视化方式快速高质量地完成流程的调试和维护。
Python代码分析器不仅可以给出当前代码块正确的运行结果，而且通过对代码全文进行AST抽象语法树语义分析，Python代码分析器还能正确地保持调试代码和原始代码行数的一一对应，即在调试状态打印日志所对应的代码行数可原始代码保持对应。这对于使用者来说更直观和容易理解。
可视化块定位器总是可以推算得到下一个需要传给Python代码分析器的代码块，支持“条件判断”、“循环执行”、“异常处理”、“退出循环”、“退出程序”、“暂停流程”等特殊的控制逻辑，还支持多层嵌套“循环执行”情况的可视化调试。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种机器人自动化流程的可视化调试系统结构示意图。
图2是可视化块定位器工作流程示意图。
图3是Python代码分析器工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本实施例提供一种机器人自动化流程的可视化调试方法，该可视化调试方法基于线程间通信实现，具体步骤如下：
首先，用户启动调试系统开始运行，调试面板自动打开。假如流程调试运行至手动设置的断点处停下，用户可在调试面板上使用“继续调试运行”、“单步跳过”、“重试”、“重新调试运行”等，进而控制调试运行。
然后，调试系统将完整的机器人自动化流程切分成可视化的代码块，并通过进程间通信将代码片段逐段地传给Python代码分析器运行分析。
最后，Python代码分析器通过进程间通信返回运行的结果。在完成一次调试后，调试系统再次计算出下一个需要运行的代码块传给Python代码分析器，然后重复以上过程，直至遇到断点或者流程结束。
在上述过程中，由于可视化流程图可能是多叉树结构，所以需要根据当前可视化块的位置和上一次Python代码分析器的运行结果来计算得到下一个需要运行的可视化代码块。
本实施例还提供一种机器人自动化流程的可视化调试系统，如图1所示，该系统主要由三部分组成：调试面板、可视化块定位器和Python代码分析器。
其中，调试面板主要用于控制可视化块定位器的状态，调试面板上有很多功能按钮，例如“继续调试运行”、“单步跳过”、“重试”、“重新调试运行”等。
在调试运行过程中，点击“单步跳过”，可以让可视化块定位器运行下一个需要运行的代码块。点击“继续”，可以让定位器运行到下一个断点的位置；另外，用户还可以通过控制面板为可视化块定位器设置或取消设置断点。断点本质上是可视化定位器里的一个状态机，当可视化块定位器运行到断点处就会停下，不再进行下一个可视化代码块的计算，直至接到调试面板的具体通知。
可视化块定位器主要是通过进程间通信，将当前需要运行的可视化代码块一块一块地“喂”给Python代码分析器来执行。另外，由于可视化流程图可能是一个多叉树结构，所以可视化块定位器的主要工作是根据当前可视化块的位置和上一次Python代码分析器的运行结果来计算下一个需要运行的可视化块。
可视化块定位器还支持递归嵌套的处理，具体以双层循环执行为例，如图2所示：
当调试器进入到第二层循环时，可视化块定位器需要判断当前的循环有没有结束，如果当前循环未结束，重复运行第二层循环；
如果运行结束，跳出第二层循环继续运行第一层循环中剩余的可视化代码块。当运行到第一层底部时，需要判断第一层循环是否运行结束。如果没有结束，会重头开始再次运行第一层循环，那么就可能再次运行到第二层循环中。
另外，可视化块定位器还支持异常情况处理，异常情况具体分为以下四种：
1)被自己的try捕获到；
2)没有被自己的try捕获到，且其祖先块都没有捕获到；
3)没有被自己的try捕获到，但有祖先块捕获到；
4)没有被自己的try捕获到，但其祖先块是异常处理可视化块。
当遇到这些特殊的情况，可视化块定位器都可以正确的处理掉，然后计算出正确的可视化代码块。
Python代码分析器主要用于对可视化代码块进行分析，如图3所示，Python代码分析器通过AST抽象语法树分析可视化代码块语义，并将运行结果通过进程间通信传回给可视化块定位器。
然后可视化块定位器会再次计算出下一个需要运行的可视化代码块，并将其传给Python代码分析器。Python代码分析器会将原本适合在单文件中运行的Python代码转换为适合在Python解释器中的运行的抽象形式代码。
转换完成后，Python代码分析器启动一个Python解释器进程，运行转换后的代码得到结果。最终代码分析器将该结果通过进程间通信传回给可视化块定位器，让可视化块定位器根据这个运行结果找到下一个需要运行的可视化块、重复以上动作直至遇到断点或者流程结束。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种机器人自动化流程的可视化调试方法，其特征在于，包括：
步骤1：用户启动调试系统，开始调试运行，调试面板自动打开；
步骤2：将完整的机器人自动化流程自动切分成可视化的代码块，并通过进程间通信将当前可视化代码块传给Python代码分析器执行；
步骤3：Python代码分析器对可视化代码块进行分析运行，并通过进程间通信返回分析运行的结果；
步骤4：调试系统计算下一个需要分析运行的可视化代码块并传输给Python代码分析器；
步骤5：重复步骤3-4，直至遇到断点或流程结束；
其中，所述步骤3中具体包括：
首先，Python代码分析器通过AST抽象语法树分析可视化代码块语义；
然后，Python代码分析器会将原本适合在单文件中运行的Python代码转换为适合在Python解释器中运行的抽象形式代码；
最后，在转换完成后，Python代码分析器启动一个Python解释器进程，运行转换后的抽象形式代码得到结果，并通过进程间通信返回该结果。
2.根据权利要求1所述的一种机器人自动化流程的可视化调试方法，其特征在于，所述步骤4中下一个需要分析运行的分析代码是根据当前可视化代码块的位置和上一次Python解释器的分析运行结果计算得来的。
3.一种机器人自动化流程的可视化调试系统，其特征在于，包括：调试面板、可视化块定位器和Python代码分析器；
其中，所述调试面板用于控制可视化块定位器的工作状态；
所述可视化块定位器通过进程间通信，将当前需要运行的可视化代码块传输给Python代码分析器；
所述Python代码分析器接收传输来的可视化代码块，然后通过AST抽象语法树分析可视化代码块语义，Python代码分析器会将原本适合在单文件中运行的Python代码转换为适合在Python解释器中运行的抽象形式代码；在转换完成后，Python代码分析器启动一个Python解释器进程，运行转换后的抽象形式代码得到结果，并将代码运行结果通过进程间通信传回给可视化块定位器。
4.根据权利要求3所述的一种机器人自动化流程的可视化调试系统，其特征在于，所述可视化块定位器根据当前可视化块的位置和上一次Python代码分析器的分析运行结果来计算下一个需要运行的可视化代码块。
5.根据权利要求3所述的一种机器人自动化流程的可视化调试系统，其特征在于，所述可视化块定位器支持递归嵌套和异常情况处理。
6.根据权利要求5所述的一种机器人自动化流程的可视化调试系统，其特征在于，所述异常情况包括：
(1)可视化块定位器被自身的try捕获到；
(2)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，且其祖先块都没有捕获到；
(3)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，但有祖先块捕获到；
(4)可视化块定位器没有被自身的try捕获到，但其祖先块是异常处理可视化代码块。
7.根据权利要求3所述的一种机器人自动化流程的可视化调试系统，其特征在于，用户可通过所述调试面板设置或取消设置断点。
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