Python编写BC260Y TCP数据收发压力测试脚本

使用BC260Y的TCP AT命令发送数据时，能够在数据中带有’\r\n’（回车换行），而其他模组会将’\r\n’当做AT命令处理的结束符，例如EC800E，为了验证TCP数据中带有’\r\n’时数据发收的稳定性，决定进行压力测试。

• 编写一个Python脚本周期向TCP服务器发送1024字节数据（数据中带有不止一个’\r\n’），在超时时间内判断是否发送成功和接收成功。
• TCP服务器同样以’\r\n’为结束符，收到结束符后将收到的所有数据原封不动回发。
• 所有的数据收发log保存到文件，便于出错后分析。
  使用串口工具测试步骤如下：
  

编写Python脚本：

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## AT测试脚本：根据BC260Y模组TCP模块编写TCP压力测试脚本，模组使用直吐模式连接TCP服务器，每隔5s向服务器发送1024字节数据，服务器以'\r\n'（回车换行）作为数据接结束标志，将接收到的数据返回
## pyhton版本：3.6.5 
## 需要安装的第三方库：pip install pyserial
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## -- coding: utf-8 --
import os
import sys
import threading
import time
import datetime 
import msvcrt
import serial
import logging
import signal
import json
import hmac
import base64
from hashlib import sha256

############# 宏定义(开始) ####################
ATCOM         = 'COM38'
ATBaud        = 9600
LOGNamePrefix = 'LOG-NAME'
g_ExitFlag = 0                  ## 0--未退出；1--退出
g_RecvResult = 0                ## 0--未接收；1--接收成功
g_RecvData = ""                 ## 接收数据缓存
g_SendSuccCount = 0             ## 成功次数
g_SendFailCount = 0             ## 失败次数
g_SendTotleCount = 0            ## 测试总次数
g_TimeOut = 0                   ## 0--未超时；1--超时
g_Cereg = 0                     ## 0--未驻网；1--已驻网
############# 宏定义(结束) ####################

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## 日志格式，输出到文件，同时输出到屏幕
def logInit(log_dir, logFileName) :
    ## 日志格式，输出到log_dir路径下logFileName文件
    if not os.path.exists(log_dir):
        os.makedirs(log_dir)    
    
    log_file_path = os.path.join(log_dir, logFileName)

    logging.basicConfig(
        level=logging.DEBUG,
        format='[%(asctime)s][%(levelname)s]: %(message)s',
        filename=log_file_path,
        ## 写入模式，覆盖现有的日志文件，如果文件已经存在，它的内容将被清空
        filemode='w'
    )

    ## 日志格式，输出到屏幕
    console = logging.StreamHandler()
    console.setLevel(logging.DEBUG)
    ## %(asctime)s：表示日志事件发生的时间。默认格式为YYYY-MM-DD HH:MM:SS,mmm，其中mmm表示毫秒。
    ## %(levelname)s：表示日志记录的级别，如DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL等。
    ## %(message)s：表示日志记录的消息内容。
    formatter = logging.Formatter('[%(asctime)s][%(levelname)s]: %(message)s')
    console.setFormatter(formatter)
    logging.getLogger().addHandler(console)

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## 打开串口
## 端口，GNU/Linux上的/dev/ttyUSB0等 或 Windows上的COM3等
## 波特率，标准值之一：50,75,110,134,150,200,300,600,1200,1800,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200
## 超时设置，None：永远等待操作，0为立即返回请求结果，其他值为等待超时时间(单位为秒）
def openComPort(portx, bps, timeout):
    ret = False
    ser = ""
    try:
        ser = serial.Serial(portx, bps, timeout=timeout)
        if(ser.is_open):
            ret = True
    except Exception as e:
        logging.error("openComPort faild:",e)
    return ser,ret

###******************************************************************************
## 关闭串口
def closeComPort(ser):
    if(ser.is_open):
        ser.close()
        return 0
    return -1

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## 串口发送AT命令并接收返回值
def ATSend(atcmd):
    global g_RecvData

    ## 发送AT命令前先将接收缓存g_RecvData清空
    g_RecvData = ""

    if(len(atcmd) > 0):
        logging.info(">>>>>>Send AT cmd:[%s]" %(atcmd+'\r\n'))
        bytes_written  = ser.write((atcmd+'\r\n').encode('utf-8'))

    return bytes_written 

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## 接收数据线程
def threadFunComRecv():
    global g_RecvResult, g_RecvData
    rxDataTmp = ""
    rxData = ""

    while(0 == g_ExitFlag):
        count = ser.inWaiting()
        if(count > 0):
            tmp = ser.read(ser.in_waiting)
            
            try:
                rxDataTmp = tmp.decode('utf-8')
            except:
                logging.info(tmp)
            else:
                rxData = rxData + rxDataTmp
                if(ser.in_waiting > 0):
                    continue
                
                ## 以'\n'为结束符将数据存入接收缓存g_RecvResult
                if('\n' == rxData[-1]):
                    g_RecvData = g_RecvData + rxData
                    rxData = ""
                    rxDataTmp = ""
                    ## 将接收标志为置位
                    g_RecvResult = 1

###******************************************************************************
## 按键终止
def signal_Handler(sig, frame):
    global g_ExitFlag

    g_ExitFlag = 1
    logging.info("!!!Exit!!!")
    sys.exit(0)

###******************************************************************************
## 定时器超时函数
def timeOut():
    global g_TimeOut

    g_TimeOut = 1
    logging.info("!!!ERROR:Time out!!!\r\n")

###******************************************************************************
## 开启定时器
def start_timer(delay):

    timer = threading.Timer(delay, timeOut)  
    timer.start()  

    return timer

###******************************************************************************
## 检查接收数据函数
def checkRecvData(strings, timeout):
    global g_TimeOut

    ## 启动定时器，在超时时间timeout内判断是否接收到指定数据strings
    timer = start_timer(timeout)
    while(1 != g_TimeOut):
        if(str(g_RecvData).find(strings) >= 0):
            g_TimeOut = 0
            timer.cancel()
            ## 波特率9600时，1024字节数据传输需要1.06s，加2s延时确保在收到指定数据strings后的其他数据都能接收完全
            time.sleep(2)
            logging.info("<<<<<<g_RecvData:[%s] \r\n" %(g_RecvData))

            return 1

    if(1 == g_TimeOut):
            g_TimeOut = 0
            timer.cancel()
            time.sleep(2)
            logging.info("!!!ERROR: Time out!!!")

            return -1
    

###******************************************************************************
## 主函数
if __name__ == "__main__":
    ## 将当前本地时间格式化为'%Y%m%d%H%M%S'这样的格式
    t = time.strftime('%Y%m%d%H%M%S', time.localtime())
    logFileName = "%s-%s.log" %(LOGNamePrefix, t)
    log_dir = ".\\log"
    # log_dir = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\TCPRecvTest\\log"

    ## 初始化log输出
    logInit(log_dir, logFileName)

    ## ctrl+c终止程序
    signal.signal(signal.SIGTERM, signal_Handler)
    signal.signal(signal.SIGINT, signal_Handler)

    ## 打开串口
    ser,ret = openComPort(ATCOM, ATBaud, 5)
    if(False == ret):
        exit
    else:
        logging.info("ATCOM:%s Open Success!" %ATCOM)
    
    ## 开启接收线程
    trdComRecv = threading.Thread(target=threadFunComRecv)
    trdComRecv.start()

    ## 唤醒模组，模组在睡眠模式中时，第一条命令会唤醒模组，但是无法响应该AT命令，因此先发一条AT命令唤醒模组
    ser.write(('AT\r\n').encode('utf-8'))
    logging.info("Wake up module!")
    time.sleep(1)

    ## 退出睡眠模式 AT+QSCLK=0
    ATCMD = "AT+QSCLK=0"
    bytes_written = ATSend(ATCMD)
    ## 长度加2是因为多了'\r\n'
    if(bytes_written == len(ATCMD) + 2):
        ## 5s内检查是否收到'OK'
        ret = checkRecvData("OK", 5)
        if(1 == ret):
            logging.info(">>>>>>[%s] OK \r\n" %(ATCMD))
        else:
            logging.info(">>>>>>[%s] ERROR \r\n" %(ATCMD))
            logging.info("!!!Exit!!!")
            sys.exit(0)

    ## 等待模组驻网 AT+CEREG?
    while(0 == g_Cereg):
        ATCMD = "AT+CEREG?"
        bytes_written = ATSend(ATCMD)
        if(bytes_written == len(ATCMD) + 2):
            ## 5s内检查是否收到'+CEREG: 0,1'
            ret = checkRecvData("+CEREG: 0,1", 5)
            if(1 == ret):
                logging.info(">>>>>>[%s] OK \r\n" %(ATCMD))
                g_Cereg = 1
            else:
                logging.info(">>>>>>[%s] ERROR \r\n" %(ATCMD))
                logging.info("!!!Exit!!!")
                sys.exit(0)

    ## 连接TCP服务器 AT+QIOPEN=0,0,"TCP","112.91.141.248",8000,0,1
    ATCMD = "AT+QIOPEN=0,0,\"TCP\",\"112.91.141.248\",8000,0,1"
    bytes_written = ATSend(ATCMD)
    if(bytes_written == len(ATCMD) + 2):
        ## 5s内检查是否收到'+QIOPEN: 0'
        ret = checkRecvData("+QIOPEN: 0,", 5)
        if(1 == ret):
            ## 模组上电第一次连接TCP服务器时返回+QIOPEN: 0,0
            if(str(g_RecvData).find("+QIOPEN: 0,0") >= 0):
                logging.info(">>>>>>[%s] OK Firts connection \r\n" %(ATCMD))
            ## 若该TCP连接已存在则回复+QIOPEN: 0,563
            elif(str(g_RecvData).find("+QIOPEN: 0,563") >= 0):
                logging.info(">>>>>>[%s] OK  Existing connection \r\n" %(ATCMD))
            else:
                logging.info(">>>>>>[%s] ERROR \r\n" %(ATCMD))
                logging.info("!!!Exit!!!")
                sys.exit(0)                
        else:
            logging.info(">>>>>>[%s] ERROR \r\n" %(ATCMD))
            logging.info("!!!Exit!!!")
            sys.exit(0)

    ## 主线程
    while(0 == g_ExitFlag):
        time.sleep(5)

        ## 退出睡眠模式 AT+QISEND=0,1024,"0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789A\r\nA456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234B\r\nB9012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901C\r\nC678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123D\r\nD89012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456E\r\nE12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901\r\n"
        ATCMD="AT+QISEND=0,1024,\"0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789A\r\nA456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234B\r\nB9012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901C\r\nC678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123D\r\nD89012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456E\r\nE12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901\r\n\""
        bytes_written = ATSend(ATCMD)

        if(bytes_written == len(ATCMD) + 2):
            ## 5s内检查是否收到'"recv"'，表示模组接收到TCP服务器回复的数据
            ret = checkRecvData("+QIURC: \"recv\",", 5)
            ## 记录测试测试、成功次数、失败次数
            if(1 == ret):
                g_SendSuccCount = g_SendSuccCount + 1
                g_SendTotleCount = g_SendTotleCount + 1
                logging.info("######SEND SUCC! TOTAL COUNT:%d PASS COUNT:%d FAIL COUNT:%d\r\n" %(g_SendTotleCount, g_SendSuccCount, g_SendFailCount))
            else:
                g_SendFailCount = g_SendFailCount + 1
                g_SendTotleCount = g_SendTotleCount + 1
                logging.info("######SEND SUCC! TOTAL COUNT:%d PASS COUNT:%d FAIL COUNT:%d\r\n" %(g_SendTotleCount, g_SendSuccCount, g_SendFailCount))

            time.sleep(5)

使用Python脚本测试：

保存的log：

VScode包（包含运行时环境配置）