Jmeter beanshell程式設計例項

大宇yu發表於2021-02-23

JMeterBean程式設計

1、引言

BeanShell是一種小型的，免費的，可嵌入的符合Java語法規範的原始碼直譯器，具有物件指令碼語言特性。

在Jmeter實踐中，由於BeanShell元件較高的自由度，通常被用來處理較為複雜，其它元件難以處理的問題 - 幹髒活累活。而使用BeanShell元件自然需要一定的程式碼基礎，最好是java程式設計基礎。

Jmeter5.0提供的BeanShell元件包括：

取樣器 - BeanShell取樣器
前置處理器 - BeanShell前置處理器
後置處理器 - BeanShell後置處理器
斷言 - BeanShell斷言
定時器 - BeanShell定時器
監聽器 - BeanShell監聽器

下面我們通過一個典型的應用例項來講解BeanShell在一次效能測試中的具體應用方法。

2、需求

現在我們有這樣一個介面做為壓測物件：

其使用HTTP協議進行互動，使用RSA加密演算法進行加密傳輸，然後進行密文報文反饋。

其請求報文體基礎格式為JSON，如下所示：

{
    "format":"json",
    "message":{
        "head":{
            "branchCode":"2110",
            "channel":"BESK",
            "timeStamp":"20180827105901487",
            "transCode":"billQuery",
            "transFlag":"01",
            "transSeqNum":"BP180827105846210047"
        },
        "info":{
            "epayCode":"VC-PAY2018080265602",
            "input1":"123456",
            "merchantId":"103881104410001",
            "traceNo":"VC180827105846813462",
            "userId":"1637206339848118"
        }
    }
}

我們無法用Jmeter的其它元件來實現報文體加密，因此引入Beanshell前置處理器將報文進行加密，接收到返回後再引入Beanshell斷言解密返回報文並斷言測試結果，具體拆分步驟如下：

線上程組下加入HTTP取樣器
在取樣器下加入HTTP資訊頭管理
在取樣器下加入BeanShell前處理器，並完成JSON格式報文組裝
在BeanShell處理器中完成報文體RSA加密驗籤，使用Jmeter變數儲存
配置HTTP取樣器使其使用上一步變數值傳送加密報文
在取樣器下加入BeanShell斷言，解密返回報文並斷言結果
配置其它監控器如檢視結果樹和聚合報告等監控測試結果

3、BeanShell實現

3.1、原始單元測試的java程式碼：

package com.xxx.test.mock;

import cn.hutool.core.codec.Base64;
import cn.hutool.core.date.DatePattern;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.http.HttpResponse;
import cn.hutool.http.HttpUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import com.cwl.gw.xxx.utils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;


public void querySiteInfo() {
	try{
		JSONObject paramJson = new JSONObject();
		JSONObject messageJson = new JSONObject();
		JSONObject headJson = new JSONObject();
		headJson.put("branchCode", "2110");
		headJson.put("channel", "BESK");
		headJson.put("timeStamp", DateUtil.format(new Date(), DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN));
		headJson.put("transCode", "billQuery");
		headJson.put("transFlag", "01");
		headJson.put("transSeqNum", "BP" + DateUtil.format(new Date(), DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN));

		JSONObject infoJson = new JSONObject();
		infoJson.put("epayCode", "VC-PAY" + DateUtil.format(new Date(), DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN));
		infoJson.put("merchantId", "103881399990002");
		infoJson.put("userId", "103881399990002");
		infoJson.put("input1", "13000007"); 
		infoJson.put("traceNo", "VC" + DateUtil.format(new Date(), DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN));


		messageJson.put("head", headJson);
		messageJson.put("info", infoJson);

		paramJson.put("format", "json");
		paramJson.put("message", messageJson);

		String req = paramJson.toString().replaceAll(" ", "");
		System.out.println("請求引數：" + req);
		String base64 = new String(Base64.encode(req.getBytes("utf-8")));
		String sign = RSAUtil.sign(req, keyFilePath, keyStorePass);
		System.out.println("簽名：" + sign);
		System.out.println("base64：" + base64);
		System.out.println("reqContent：" + sign + "||" + base64);
		System.out.println("請求地址：" + querySiteInfoUrl);
		HttpResponse resp = HttpUtil.createPost(querySiteInfoUrl).body(sign + "||" + base64, "text/plain").execute();

		System.out.println("response：" + resp);
		String context = resp.body().substring(resp.body().indexOf("||") + 2);
		System.out.println("context：" + context);
		System.out.println("body：" + StringUtils.toString(Base64.decode(context), "utf-8"));

		System.out.println("驗籤：" + RSAUtil.verifySign(base64, sign,  certFilePath));
	} catch(Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}

}

3.2、呼叫的RSAUtil原始方法：

package com.xxx.gw.xxxx.utils;

import cn.hutool.core.codec.Base64;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.cert.CertificateFactory;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.Enumeration;

/**
 * 驗籤和加簽工具類
 * @author VC
 *
 */
public class RSAUtil {

	/**
	 * 加簽
	 * @param dataString 資料串
	 * @param keyFilePath 祕鑰檔案路徑
	 * @param keyStorePass 祕鑰庫密碼
	 * @return
	 */
	public static String sign(String dataString, String keyFilePath, String keyStorePass) {
		String signatureString = null;
		try {
			KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
			FileInputStream fis = new FileInputStream(keyFilePath);
			char[] nPassword = null;
			if ((keyStorePass == null) || keyStorePass.trim().equals("")) {
				nPassword = null;
			} else {
				nPassword = keyStorePass.toCharArray();
			}
			ks.load(fis, nPassword);
			fis.close();
			System.out.println("【返回資料加簽】keystore type:" + ks.getType());
			Enumeration<String> enums = ks.aliases();
			String keyAlias = null;
			if (enums.hasMoreElements()) {
				keyAlias = (String) enums.nextElement();
				System.out.println("【返回資料加簽】keyAlias=" + keyAlias);
			}
			System.out.println("【返回資料加簽】is key entry:" + ks.isKeyEntry(keyAlias));
			PrivateKey prikey = (PrivateKey) ks.getKey(keyAlias, nPassword);
			java.security.cert.Certificate cert = ks.getCertificate(keyAlias);
			PublicKey pubkey = cert.getPublicKey();
			System.out.println("【返回資料加簽】cert class = " + cert.getClass().getName());
			//System.out.println("【返回資料加簽】cert = " + cert);
			System.out.println("【返回資料加簽】public key = " + pubkey);
			System.out.println("【返回資料加簽】private key = " + prikey);
			// SHA1withRSA演算法進行簽名
			Signature sign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
			sign.initSign(prikey);
			byte[] data = dataString.getBytes("utf-8");
			byte[] dataBase= Base64.encode(data).getBytes();
			// 更新用於簽名的資料
			sign.update(dataBase);
			byte[] signature = sign.sign();
			signatureString = new String(Base64.encode(signature));
			System.out.println("【返回資料加簽】signature is : " + signatureString);
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("返回資料加簽】失敗！！" + e);
		}
		return signatureString;
	}

	/**
	 * 驗籤
	 * @param base64body
	 * @param sign
	 * @param certFilePath
	 * @return
	 */
	public static boolean verifySign(String base64body, String sign, String certFilePath) {
		X509Certificate cert = null;
//		certFilePath = resourcesPath + certFilePath;

		try {
			CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
			cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(new FileInputStream(new File(certFilePath)));
			PublicKey publicKey = cert.getPublicKey();
			String publicKeyString = new String(Base64.encode(publicKey.getEncoded()));
			System.out.println("【請求資料驗籤】證照公鑰:" + publicKeyString);
			Signature verifySign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
			verifySign.initVerify(publicKey);
			// 用於驗籤的資料
			verifySign.update(base64body.getBytes("utf-8"));
			boolean flag = verifySign.verify(Base64.decode(sign));
			System.out.println("【請求資料驗籤】驗簽結果:" + flag);
			return flag;
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("【請求資料驗籤】驗簽出異常：" + e);
		}
		return false;
	}

3.3、使用BeanShell前處理器實現報文加密：

庫匯入部分：

import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.core.date.DatePattern;
import cn.hutool.core.codec.Base64;
import java.io.FileInputStream;
import java.security.*;

其中：

hutool是java常用的工具類庫，在BeanShell中也可以同樣匯入引用；
而java.io和java.security是JDK中提供的基礎類庫，直接匯入即可。

JSON報文組裝：

JSONObject paramJson = new JSONObject();
JSONObject messageJson = new JSONObject();
JSONObject headJson = new JSONObject();
headJson.put("branchCode", "2110");
headJson.put("channel", "BESK");
headJson.put("timeStamp", new Date().getTime());
headJson.put("transCode", "billQuery");
headJson.put("transFlag", "01");
headJson.put("transSeqNum", "VC" + new Date().getTime());

JSONObject infoJson = new JSONObject();
infoJson.put("epayCode", "VC-PAY" + new Date().getTime());
infoJson.put("merchantId", "103881399990002");
infoJson.put("userId", "103881399990002");
infoJson.put("input1", "13000007"); 
infoJson.put("traceNo", "VC" + new Date().getTime());


messageJson.put("head", headJson);//將headJson放入整體報文json中
messageJson.put("info", infoJson);//將infoJson放入整體報文json中

paramJson.put("format", "json");
paramJson.put("message", messageJson);

String req = paramJson.toString().replaceAll(" ", "");//去掉報文中多餘空格
log.info("請求引數：" + req);

可以看到，基本與原demo程式碼保持一致，只是用Date().getTime()方法代替了原DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN。主要是因為後者在BeanShell使用過程中出現了找不到方法的問題，簡單起見，由於原始碼只是獲取時間戳以實現訂單編號等的唯一的效果，所以直接用我熟知的可用方法替代掉了，對整體沒有太大影響。

RSA加密：

String base64 = new String(cn.hutool.core.codec.Base64.encode(req.getBytes("utf-8")));

String signatureString = null;
File file = new File(".//user-rsa.pfx");//檔案路徑

try {
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
char[] nPassword = null;
if ((keyStorePass == null) || keyStorePass.trim().equals("")) {
nPassword = null;
} else {
nPassword = keyStorePass.toCharArray();
}
ks.load(fis, nPassword);
fis.close();
log.info("【返回資料加簽】keystore type:" + ks.getType());
Enumeration enums = ks.aliases();
String keyAlias = null;
if (enums.hasMoreElements()) {
keyAlias = (String) enums.nextElement();
log.info("【返回資料加簽】keyAlias=" + keyAlias);
}
log.info("【返回資料加簽】is key entry:" + ks.isKeyEntry(keyAlias));
PrivateKey prikey = (PrivateKey) ks.getKey(keyAlias, nPassword);
java.security.cert.Certificate cert = ks.getCertificate(keyAlias);
PublicKey pubkey = cert.getPublicKey();
log.info("【返回資料加簽】cert class = " + cert.getClass().getName());
log.info("【返回資料加簽】public key = " + pubkey);
log.info("【返回資料加簽】private key = " + prikey);
Signature sign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
sign.initSign(prikey);
byte[] data = req.getBytes("utf-8");
byte[] dataBase= Base64.encode(data).getBytes();// 更新用於簽名的資料
sign.update(dataBase);
byte[] signature = sign.sign();
signatureString = new String(cn.hutool.core.codec.Base64.encode(signature));
log.info("【返回資料加簽】signature is : " + signatureString);
} catch (Exception e) {
log.info("返回資料加簽】失敗！！" + e);
}

log.info("簽名：" + signatureString);
log.info("base64：" + base64);
log.info("reqContent：" + sign + "||" + base64);
log.info("請求地址：" + querySiteInfoUrl);
String params = signatureString + "||" + base64;

//將加密後的字串存入jmeter變數
vars.put("nhzdParams",params);
vars.put("base64",base64);
vars.put("sign",signatureString);

可以看到在BeanShell中，將原有的方法進行了一些改寫。由於BeanShell語法和java很大程度上是通用的，因此改寫幅度較小。

此處我們是直接將原RSAUtil類中的邏輯直接寫入了BeanShell而非採用外部依賴的方式，實際也可以採取將原工具類打成外部包進行引用。

使用log.info輸出Jmeter日誌，可以使用log view實時檢視，也可以在jmeter.log中檢視到。

完成了對原始Json的加密後，使用vars.put將加密字串存入jmeter變數以便後續使用。

3.4、取樣器中傳送請求：

3.4、使用BeanShell斷言器實現報文驗籤和斷言：

import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.core.date.DatePattern;
import cn.hutool.core.codec.Base64;
import java.io.FileInputStream;
import java.security.*；
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;



　　X509Certificate cert = null;
　　String base64 = vars.get("base64");
　　String sign = vars.get("sign");
	
　　try {
	CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
	cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(new FileInputStream(new File(".//public-rsa.cer")));
	PublicKey publicKey = cert.getPublicKey();
	String publicKeyString = new String(Base64.encode(publicKey.getEncoded()));
	log.info("【請求資料驗籤】證照公鑰:" + publicKeyString);
	Signature verifySign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
	erifySign.initVerify(publicKey);
　　　　 // 用於驗籤的資料
	verifySign.update(base64.getBytes("utf-8"));
	boolean flag = verifySign.verify(Base64.decode(sign));
	log.info("【請求資料驗籤】驗簽結果:" + flag);
　　} catch (Exception e) {
	log.info("【請求資料驗籤】驗簽出異常：" + e);
　　}

　　String resp=new String(prev.getResponseData());
　　String context = resp.substring(resp.indexOf("||") + 2);
　　String result = StringUtils.toString(Base64.decode(context),"utf-8");

　　log.info("系統返回的結果是：" + result);



if(result.contains("查詢成功")){
　　Failure=false;
　　FailureMessage="斷言成功";
　　log.info("斷言成功");
　　}else{
	Failure=true;
	FailureMessage="斷言失敗";
	log.info("斷言失敗");
　　}

外部引用和程式碼格式部分不再贅述，此元件中主要的邏輯是：

取出上一節預處理元件中存入的base64和sign兩個字串變數，使用預設邏輯進行驗籤。
通過prev.getResponseData()方法獲得返回報文，進行解密，然後根據返回中是否存在“查詢成功”關鍵字進行斷言。

到這裡BeanShell的應用就基本結束了，我們已經實現了組裝報文-加密-傳送報文-接收返回-解密-斷言這一系列的工作。

其它常用元件的搭配使用暫略。

4、補充

報文加解密可以說是Jmeter BeanShell應用中最常見的一種場景，我們可以通過這個例子看到，BeanShell指令碼編碼能夠幫助我們完成一些其它基本元件做不到的工作。

其應用難點我認為在於以下幾個方面：

1. 首先必須分析明確BeanShell的應用場景，哪一部分邏輯我需要使用他，完成什麼樣的工作。

2. 指令碼程式碼編寫。更推薦測試人員向相關的開發人員索要原始的java測試程式碼，在此基礎上進行改寫。改寫時保持原測試程式碼的邏輯，並在除錯過程中一步步糾錯完成。

3. 外部庫的引用常常造成問題，此例中我們提到了，JDK內建的基礎庫，我們用Import完成匯入即可。而類似Hutool這樣的外部庫，則需要我們先下載到外部庫的jar包，並且放到//你的jmeter主目錄/lib下面（注意不是lib/ext）。新放入的jar包需要重啟jmeter生效。

或者在測試計劃中新增：

外部包的獲取，可以向相應開發人員索要，或者自行去到Maven Repository搜尋下載。

如果在應用過程中遇到其它問題，歡迎留言探討。

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