摘要：通过实例讲解loadrunner中的socket协议性能测试的一种测试方法，如何不依赖loadrunner既定规则，自行控制收发数据包
关键词：Loadrunner，socket，自行控制，收发数据包
一．前言
用过loadrunner的socket协议进行性能测试的同学都知道，只需要录制短短的几句命令，就可以实现socket的链接、收发数据包和关闭链接，一时大爽，不过紧跟着的就是没完没了的折磨。刚开始参数化数据包发送接收都行，慢慢的发现，很多情况下，收发数据包的长度和内容都是不可确定的，加上十六进制和ASCII，甚至协议和加密等等因素混合在一起，简直就是灾难。于是自行控制数据包收发成了可选项，虽然loadrunner提供了相关的函数，但是真的面对进制转换，面对没完没了的<memory violation : Exception ACCESS_VIOLATION received>，很多人只能另外寻找办法完成任务。
本来想全面剖析loadrunner的socket协议性能测试，发现需要厘清的细节太多了，只能尽力讲清楚下面这个例子中遇到的各个知识点了。
二．任务的提出
这个性能测试是很常见的一种情况，前置机链接了各类不同的硬件设备客户端，各个硬件设备客户端使用了不同的协议，协议承载了大量的不同业务，不过数据包的基本结构相同，由首部、包体和校验码组成，既有TCP链接也有UDP链接，数据发送方式上都是使用的短链接，也就是链接上服务器，发送完数据就立刻关闭了链接。现在需要loadrunner模拟不同的硬件设备，测试前置机的并发能力。
数据包结构：
006.jpg
系统架构：
001.jpg
三．实现方案讨论
这个场景很常见，不过也比较复杂。
如果采用传统的录制回放，需要先选择几种有代表性的硬件类型和重点业务，录制出脚本，可以想象需要录制的脚本有很多，如果进行参数化，必须要搞清楚各种协议，重新组包，这个工作量太大了。
或者开发提供两个动态链接库，一个用来对各种协议实现编解码，另外一个包括了需要模拟的硬件类型的重点业务，第二个动态链接库调用第一个，在loadrunner中加载了动态链接库以后，直接调用相关的业务操作函数就可以了。这个够通用，不过开发谁有空搭理你呀。况且如果说这个，这篇文章就不用写了。
那还有第三种方法，现在收发的数据包在前置机上有日志文件保存，可以将各种硬件类型发送的数据包日志文件分类搜集到，然后做两个脚本，一个TCP的，一个UDP的，逻辑都是同样的，打开数据表日志文件，读出数据包发送，将发送和接收到的数据包写入本地日志文件，这样就只需要编写两个脚本，拷贝出多份，每个脚本下放入不同的数据包文件模拟出不同的硬件类型。
看起来这种方式最简单，再分析一下，是否可行。
很多协议中会在链接上服务器后，服务器端提供一个唯一串返回，做为一次通讯的唯一标识，加入到后续的数据包中，这里协议倒是没有这个问题，要不每次发送数据包前，还得根据返回的唯一串来修改要发送的数据包，真是幸运。
这样看来建立链接后，数据包可以不做任何修改就能发送出去。不过有些业务，例如增加业务，前置机接收到任务后，可能会写入表，如果已经存在可能会冲突，所以测试前需要清空数据库，只保留初始化数据。
这样还有一个好处，测试的业务和实际生产的业务是完全一致的，无论种类还是比例。缺点是这里的数据包文件会不会不够大，发一会就发完了，看来还需要有个工具来生成足够多的数据包的文件。不过怎么说也是松散耦合了。
经过确认，也没有出现某硬件的某个业务，混合使用TCP和UDP的情况。
看来这个方案没有太大的问题，就这样吧。
四．技术要点讲解
1. 如何开始录制一个最简单的收发数据包脚本
开始录制脚本的时候，使用了一个绿色软件SocketTool.exe，在本机启动了一个TCP服务器端：
002.jpg
使用loadrunner录制windows application，启动一个新的SocketTool.exe，创建一个TCP Client，链接刚才启动的服务器，钩选上显示十六进制值，发送313233，别写空格进去，点击发送数据，然后再在服务器端发送点数据回客户端，最后客户端点击断开，脚本就录制完成了。
003.jpg
004.jpg
脚本就四句：
lrs_create_socket("socket0", "TCP", "LocalHost=0", "RemoteHost=server:60000", LrsLastArg);
lrs_send("socket0", "buf0", LrsLastArg);
lrs_receive("socket0", "buf1", LrsLastArg);
lrs_close_socket("socket0");
数据文件data.ws:
;WSRData 2 1
send buf0 3
"123"
recv buf1 3
"456"
-1
后面的脚本就在此基础上修改了。
2. 写日志文件
假设脚本并发了五个用户，如果都往一个日志文件里面写入内容，就可能出现各个用户日志交织在一起的情况，如果需要每个用户独立使用自己的日志文件，可以创建一个参数vurid
005.jpg
sprintf(cReqSeqNo,"%s%s20d459b3412a2b",cNow,);
定义变量：
char cLogFile[100]="\0"; //日志文件
long filedeslog=0; //日志文件句柄
在vuser_init中打开日志文件：
sprintf(cLogFile,"lrsocket%s.log",lr_eval_string("{vurid}"));
if((filedeslog = fopen(cLogFile, "a+")) == NULL)
{
lr_output_message("Open File Failed!");
return -1;
}
//写入日志文件内容
fwrite("\nopen file:", strlen("\nopen file:"), 1, filedeslog);
fwrite(cFileName, strlen(cFileName), 1, filedeslog);
fwrite("\n", 1, 1, filedeslog);
在vuser_end中关闭日志文件：
fclose(filedeslog);
3. 一行一行读数据包文件
定义部分：
char cFileName[100]="\0"; //数据包文件名
long filedes=0; //数据包文件句柄
char cLine[2048]="\0"; //文件中一行
读文件方法：
sprintf(cFileName,"%s","data.txt");
if((filedes = fopen(cFileName, "r")) == NULL)
{
lr_output_message("Open File Failed!");
return -1;
}
while (!feof(filedes)) {
fscanf(filedes, "%s", cLine);
lr_output_message("read:%s", cLine);
}
fclose(filedes);
4. 字符串转换为十六进制数据包
定义：
unsigned char cOut[1024]="\0"; //记录转换出来的数据包,发送出去的数据包
在这里虽然表面是字符数组，不过请大家千万别把cOut[]当成字符串来处理，而应该理解为一个存放一系列十六进制数据的数组。这有什么区别吗？当然有。
比如你现在要发出一个数据包16进制是：31 32 00 33 34，该数组中就该存储着(十进制)：
cOut[0]=49
cOut[1]=50
cOut[2]= 0
cOut[3]=51
cOut[4]=52
发送数据包的时候就应该发送长度为5，如果处理为了字符串，发送strlen(cOut)，可以想象，逢零就停止了，只发出去了前两个字节。接收的时候自然也不可以使用strcpy(cOut,BufVal)，因为遇到零就会停止，如果包中有00字节，就会造成数据不完整。
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//进制转换 m=0; memset(cOut,0,sizeof(cOut)); for (k=0;k<strlen(cLine);k++) { if (k % 2==1) { cTmp[0]=cLine[k-1]; cTmp[1]=cLine[k]; cTmp[2]=0; sscanf(cTmp,"%x", &lngTrans); cOut[m]=lngTrans; m++; } } |
首先初始化cOut的所有字节为0;
读取从文件中取出的一行;
每遇到偶数字符，就读出来两个字符，放入cTmp字符串，使用sscanf(cTmp,"%x", &lngTrans);
比如cTmp中存着”31”，理解为16进制转换出来，lngTrans=0x31;
然后再把转换出来的数据放入cOut中，得到要发出的数据包
如果想看看cOut里面存的内容：
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unsigned char *p; p=cOut; for (i=0;i<strlen(cLine)/2;i++) { lr_output_message("package ready:%x,%d,%x",p,*p,*p); p++; } |
在loadrunner中不可以直接引用cOut[0]的方式打印值，需要使用指针。连指针的地址都打给你看了，这下够清楚了吧。
5. 发送自己定义的数据包
建立链接我就不写了，发送自己定义的数据包：
lrs_set_send_buffer("socket0", (char *)cOut, strlen(cLine)/2 );
lrs_send("socket0", "buf0", LrsLastArg);
说明：
1. (char *)cOut 是因为函数的参数定义
int lrs_set_send_buffer ( char *s_desc, char *buffer, int size );
2. strlen(cLine)/2不可写为strlen(cOut)，一定要牢牢记住这里不是发送的字符串，而是一个二进制数据包；
6. 接收数据包到自定义缓冲区
代码：
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char *BufVal; //记录接收到的数据包 int intGetLen=0; //记录接收数据包的长度 lrs_receive_ex("socket0", "buf1", "NumberOfBytesToRecv=4", LrsLastArg); lrs_get_last_received_buffer("socket0",&BufVal, &intGetLen); |
说明：
1. intGetLen必须定义为int，而不可是long，为啥？函数定义决定的：
int lrs_get_last_received_buffer ( char *s_desc, char **data, int *size );
2. "NumberOfBytesToRecv=4"此处loadrunner的帮助中例子写错了，当时我照着粘贴下来，死活报那个恐怖的<memory violation : Exception ACCESS_VIOLATION received>，后来仔细看了看，明白了，例子上NumberOfBytesToRecv前面多了一个空格，删除了就可以了；
3. 定义接收数据包长度，这个参数只适应于TCP协议，UDP就不行了
7. 从自定义缓冲区读出数据
代码：
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char cGetLen[5]="\0"; //记录接收到的前四个字节 memset(cGetLen,0,sizeof(cGetLen)); for (j=0;j<intGetLen;j++) { sprintf(cT1,"%02x",(unsigned char)*BufVal); strcat(cGetLen,cT1); BufVal++; } |
说明：
1. 初始化接收数组cGetLen所有字节为0；
2. (unsigned char)*BufVal将BufVal指向的值一个个字节读出，按照无符号数解读为16进制和十进制，如果不设定为无符号数，碰到诸如0xA0，转换成十进制字符串就不是”160”，会变成一个负值”-95”，高位被解读为了符号；
3. cGetLen不用定义为无符号的，他只是用来将16进制串转化为字符串写入日志用的，并不是存储的数据包
8. 如何释放自定义缓冲区
代码：
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for (j=0;j<intGetLen;j++) { BufVal--; } lrs_free_buffer(BufVal); |
用完了缓冲区BufVal后需要释放，否则BufVal不断的取得返回，就会越来越长，定位就变得麻烦，用起来不方便。最初释放的时候也是遭遇<memory violation : Exception ACCESS_VIOLATION received>。查看了例子，想了半天，终于明白了，我之前读取缓冲区操作了指针，而释放需要是初始的头指针，于是写了一段狗血的代码，通过循环，回到初始状态进行释放。-_-|||
9. 如何根据数据包返回计算为十进制数
接收数据的时候是分成两个步骤，首先取得四个字节，计算出后续数据包的长度，然后再指定长度进行接收。所以得到返回的四个字节后，需要计算出长度。这里我是一个字节一个字节转换为十进制的值，例如：
0x11 0x22 0x33 0x44=0d17 0d34 0d51 0d68=256^3*17+256^2*34+256^1*51+256^0*68
代码：
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定义： unsigned char cT2[3]="\0"; //记录接收到的10进制字符串 long lngGetData=0; //记录后续数据包长度 int iByte=0; //四个字节的单个字节的10进制数 int iaR[4]={0,0,0,0}; //记录四个字节的十进制值 for (j=0;j<intGetLen;j++) { sprintf(cT2,"%d",(unsigned char)*BufVal); iByte=atoi(cT2); iaR[j]=iByte; BufVal++; } lngGetData=iaR[0]*16777216+iaR[1]*65536+iaR[2]*256+iaR[3]; |
通过atoi把ASCII码转换为int值，比如cT2=”160”，atoi后就成了数值的160；
五．小节
学多用少是一个大的战略原则，尽可能用最简单最适合的法子解决问题，loadrunner的socket测试本篇中没有提到如何和参数打交道的问题，也没有描述UDP和TCP的细节差异，接收报文也只是长度数据两段式的收取，没有讲到不确定长度使用终止串的收取方法，一篇文章终归难以尽言，抛砖引玉，如有错漏，不吝赐教。
代码和工具下载：