Jmeter beanshell编程实例

Jmeter 2022-10-14

1、引言

BeanShell是一种小型的，免费的，可嵌入的符合Java语法规范的源代码解释器，具有对象脚本语言特性。

在Jmeter实践中，由于BeanShell组件较高的自由度，通常被用来处理较为复杂，其它组件难以处理的问题 - 干脏活累活。而使用BeanShell组件自然需要一定的代码基础，最好是java编程基础。

Jmeter5.0提供的BeanShell组件包括：

  • 取样器 - BeanShell取样器
  • 前置处理器 - BeanShell前置处理器
  • 后置处理器 - BeanShell后置处理器
  • 断言 - BeanShell断言
  • 定时器 - BeanShell定时器
  • 监听器 - BeanShell监听器

下面我们通过一个典型的应用实例来讲解BeanShell在一次性能测试中的具体应用方法。

2、需求

现在我们有这样一个接口做为压测对象： 

其使用HTTP协议进行交互，使用RSA加密算法进行加密传输，然后进行密文报文反馈。

其请求报文体基础格式为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"
        }
    }
}

我们无法用Jmeter的其它组件来实现报文体加密，因此引入Beanshell前置处理器将报文进行加密，接收到返回后再引入Beanshell断言解密返回报文并断言测试结果，具体拆分步骤如下：

  1. 在线程组下加入HTTP取样器
  2. 在取样器下加入HTTP信息头管理
  3. 在取样器下加入BeanShell预处理器，并完成JSON格式报文组装
  4. 在BeanShell处理器中完成报文体RSA加密验签，使用Jmeter变量保存
  5. 配置HTTP取样器使其使用上一步变量值发送加密报文
  6. 在取样器下加入BeanShell断言，解密返回报文并断言结果
  7. 配置其它监控器如查看结果树和聚合报告等监控测试结果

3、BeanShell实现

3.1、原始单元测试的java代码：

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("请求参数：" + req);
		String base64 = new String(Base64.encode(req.getBytes("utf-8")));
		String sign = RSAUtil.sign(req, keyFilePath, keyStorePass);
		System.out.println("签名：" + sign);
		System.out.println("base64：" + base64);
		System.out.println("reqContent：" + sign + "||" + base64);
		System.out.println("请求地址：" + 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("验签：" + RSAUtil.verifySign(base64, sign,  certFilePath));
	} catch(Exception e) {
		e.printstacktrace();
	}

}

　　

3.2、调用的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;

/**
 * 验签和加签工具类
 * @author VC
 *
 */
public class RSAUtil {

	/**
	 * 加签
	 * @param dataString 数据串
	 * @param keyFilePath 秘钥文件路径
	 * @param keyStorePass 秘钥库密码
	 * @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("【返回数据加签】keystore type:" + ks.getType());
			Enumeration<String> enums = ks.aliases();
			String keyAlias = null;
			if (enums.hasMoreElements()) {
				keyAlias = (String) enums.nextElement();
				System.out.println("【返回数据加签】keyAlias=" + keyAlias);
			}
			System.out.println("【返回数据加签】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("【返回数据加签】cert class = " + cert.getClass().getName());
			//System.out.println("【返回数据加签】cert = " + cert);
			System.out.println("【返回数据加签】public key = " + pubkey);
			System.out.println("【返回数据加签】private key = " + prikey);
			// SHA1withRSA算法进行签名
			Signature sign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
			sign.initSign(prikey);
			byte[] data = dataString.getBytes("utf-8");
			byte[] dataBase= Base64.encode(data).getBytes();
			// 更新用于签名的数据
			sign.update(dataBase);
			byte[] signature = sign.sign();
			signatureString = new String(Base64.encode(signature));
			System.out.println("【返回数据加签】signature is : " + signatureString);
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("返回数据加签】失败！！" + e);
		}
		return signatureString;
	}

	/**
	 * 验签
	 * @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("【请求数据验签】证书公钥:" + publicKeyString);
			Signature verifySign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
			verifySign.initVerify(publicKey);
			// 用于验签的数据
			verifySign.update(base64body.getBytes("utf-8"));
			boolean flag = verifySign.verify(Base64.decode(sign));
			System.out.println("【请求数据验签】验签结果:" + flag);
			return flag;
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("【请求数据验签】验签出异常：" + e);
		}
		return false;
	}

3.3、使用BeanShell预处理器实现报文加密：

库导入部分：

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常用的工具类库，在BeanShell中也可以同样导入引用；
  • 而java.io和java.security是JDK中提供的基础类库，直接导入即可。

JSON报文组装：

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);//将headJson放入整体报文json中
messageJson.put("info", infoJson);//将infoJson放入整体报文json中

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

String req = paramJson.toString().replaceAll(" ", "");//去掉报文中多余空格
log.info("请求参数：" + req);

可以看到，基本与原demo代码保持一致，只是用Date().getTime()方法代替了原DatePattern.PURE_DATETIME_MS_PATTERN。主要是因为后者在BeanShell使用过程中出现了找不到方法的问题，简单起见，由于原代码只是获取时间戳以实现订单编号等的唯一的效果，所以直接用我熟知的可用方法替代掉了，对整体没有太大影响。

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");//文件路径

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("【返回数据加签】keystore type:" + ks.getType());
Enumeration enums = ks.aliases();
String keyAlias = null;
if (enums.hasMoreElements()) {
keyAlias = (String) enums.nextElement();
log.info("【返回数据加签】keyAlias=" + keyAlias);
}
log.info("【返回数据加签】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("【返回数据加签】cert class = " + cert.getClass().getName());
log.info("【返回数据加签】public key = " + pubkey);
log.info("【返回数据加签】private key = " + prikey);
Signature sign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
sign.initSign(prikey);
byte[] data = req.getBytes("utf-8");
byte[] dataBase= Base64.encode(data).getBytes();// 更新用于签名的数据
sign.update(dataBase);
byte[] signature = sign.sign();
signatureString = new String(cn.hutool.core.codec.Base64.encode(signature));
log.info("【返回数据加签】signature is : " + signatureString);
} catch (Exception e) {
log.info("返回数据加签】失败！！" + e);
}

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

//将加密后的字符串存入jmeter变量
vars.put("nhzdParams",params);
vars.put("base64",base64);
vars.put("sign",signatureString);

可以看到在BeanShell中，将原有的方法进行了一些改写。由于BeanShell语法和java很大程度上是通用的，因此改写幅度较小。

此处我们是直接将原RSAUtil类中的逻辑直接写入了BeanShell而非采用外部依赖的方式，实际也可以采取将原工具类打成外部包进行引用。

使用log.info输出Jmeter日志，可以使用log view实时查看，也可以在jmeter.log中查看到。

完成了对原始Json的加密后，使用vars.put将加密字串存入jmeter变量以便后续使用。

3.4、取样器中发送请求：

 

 

3.4、使用BeanShell断言器实现报文验签和断言：

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("【请求数据验签】证书公钥:" + publicKeyString);
	Signature verifySign = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
	erifySign.initVerify(publicKey);
　　　　 // 用于验签的数据
	verifySign.update(base64.getBytes("utf-8"));
	boolean flag = verifySign.verify(Base64.decode(sign));
	log.info("【请求数据验签】验签结果:" + flag);
　　} catch (Exception e) {
	log.info("【请求数据验签】验签出异常：" + 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("系统返回的结果是：" + result);


if(result.contains("查询成功")){
　　Failure=false;
　　FailureMessage="断言成功";
　　log.info("断言成功");
　　}else{
	Failure=true;
	FailureMessage="断言失败";
	log.info("断言失败");
　　}

外部引用和代码格式部分不再赘述，此组件中主要的逻辑是：

  • 取出上一节预处理组件中存入的base64和sign两个字符串变量，使用预设逻辑进行验签。
  • 通过prev.getResponseData()方法获得返回报文，进行解密，然后根据返回中是否存在“查询成功”关键字进行断言。

到这里BeanShell的应用就基本结束了，我们已经实现了 组装报文-加密-发送报文-接收返回-解密-断言 这一系列的工作。

其它常用组件的搭配使用暂略。

4、补充

报文加解密可以说是Jmeter BeanShell应用中最常见的一种场景，我们可以通过这个例子看到，BeanShell脚本编码能够帮助我们完成一些其它基本组件做不到的工作。

其应用难点我认为在于以下几个方面：

1. 首先必须分析明确BeanShell的应用场景，哪一部分逻辑我需要使用他，完成什么样的工作。

2. 脚本代码编写。更推荐测试人员向相关的开发人员索要原始的java测试代码，在此基础上进行改写。改写时保持原测试代码的逻辑，并在调试过程中一步步纠错完成。

3. 外部库的引用常常造成问题，此例中我们提到了，JDK内置的基础库，我们用Import完成导入即可。而类似Hutool这样的外部库，则需要我们先下载到外部库的jar包，并且放到//你的jmeter主目录/lib下面（注意不是lib/ext）。新放入的jar包需要重启jmeter生效。

或者在测试计划中添加：

 外部包的获取，可以向相应开发人员索要，或者自行去到Maven Repository搜索下载。

 

如果在应用过程中遇到其它问题，欢迎留言探讨。

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