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railwaysystem/docs/development/dms-r3/11_testing_and_mock_plan.md
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11 模拟测试体系、并发验证与测试沙箱要求 (Testing and Mock Plan)

测试最高铁律:严禁在持续集成 (CI/CD) 或单元测试中使用真实 DMS 生产环境与真实门锁设备! 门锁下发密码将直接修改物理设备存储并消耗锁端电量与无线频段。 必须基于 本地 Mock HTTP Server (WireMock / MockWebServer) 搭建完备的多层级可复现测试套件。


1. 分层测试策略体系 (Testing Strategy)

flowchart BT
    L1["L1. 纯领域单元测试<br/>Unit Test - CardNumberCodec 编码 / 状态机转换 / DTO 转换"]
    L2["L2. 并发与状态机集成测试<br/>Concurrency & State Machine Test - 20并发Token竞争/幂等"]
    L3["L3. 契约与故障注入测试<br/>WireMock Failure Injection - 401/超时/宕机/乱序状态"]
    L4["L4. 现场沙箱验收测试<br/>Live Sandbox E2E - 独立测试账号 + 实验台独立挂载测试锁"]

    L1 --> L2
    L2 --> L3
    L3 --> L4

2. Mock DMS 仿真覆盖矩阵 (22 项核心场景)

在后续 R.3B 实现阶段,集成测试套件必须基于 Mock 服务器完整覆盖以下 22 项场景:

# 测试场景用例 Mock 桩行为定义 预期系统断言与表现
1 Login Success 返回 200,包含新 Token 与 expiresIn: 7200 DmsTokenManager 缓存 Token,设置正确到期时间戳
2 Token Cache Reuse 连续 10 次请求同一接口 仅在第 1 次触发 Mock 登录,后续 9 次请求 Header 均复用相同 Token
3 Token Expiry 模拟系统时钟快进至失效时间前 5 分钟 自动触发平滑预防性刷新,获取新 Token
4 Concurrent Token Refresh 20 个并发业务线程同时探测到 Token 缺失/过期 单飞排他锁生效:Mock 登录接口被且仅被调用 1 次,20 个线程全部安全复用该 Token,无踩踏覆盖
5 401 Auto Relogin 业务请求收到 Mock 返回 401 Unauthorized 自动使缓存失效,触发单飞重登录,并自动安全重试原请求 1 次且成功
6 Room Lookup Normal 精确匹配返回单个房间 placeId: 1320 正常持久化映射记录
7 Room Lookup Not Found 返回 {"success": false, "message": "Room not found!"} 抛出 RoomNotFoundException,不阻塞其他业务
8 Room Multiple Results 模糊查询返回同名房间(多楼层同房号) 触发精准过滤,若仍有多条抛出歧义异常提醒管理员人工介入
9 Lock Lookup Normal 返回房间挂载的 1 把锁 绑定该锁并派发授权
10 Lock Lookup Multiple 返回房间挂载的 2 把锁(外门+内门) 一房多锁验证:为该住宿安排分别生成 2 条授权记录并同时下发
11 Lock Lookup None 返回空数组(该房间未装门锁) 抛出 LockNotConfiguredException,状态标记为无锁,不影响入住
12 Password Issue Accepted 调用 create 返回 200 + operationId 本地授权状态置为 ISSUING,操作记录置为 ACCEPTED,不得直接置为 ACTIVE
13 Password Operation Success 10 秒后轮询返回 operationStatus: "success" 授权状态正式推进为 ACTIVE,操作记录置为 SUCCESS
14 Password Operation Undone 首次轮询返回 operationStatus: "undone" 保持 ISSUING 状态,触发第 2 次退避轮询
15 Password Operation Failed 轮询返回 operationStatus: "failed" 授权状态置为 ISSUE_FAILED,记录详细错误原因
16 Password Operation Timeout 轮询返回 operationStatus: "timeout" 轮询上限后停止,状态置为 ISSUE_FAILED (TIMEOUT),页面显示重试按钮
17 Card Issue & Codec 下发 10 进制卡号 3161082660 验证 Mock 实际收到的 Body 中 cardNumber 为小端序 244B6ABC
18 Revoke Flow 调房或退宿时调用 delete 接口 正确携带 external_key_id,轮询成功后状态置为 REVOKED
19 DMS Unavailable Mock 服务断开或返回 HTTP 500/502 住宿业务事务正常提交完成,门禁状态置为 ISSUE_FAILED,记录故障日志
20 Unknown Result Reconcile 发送 create 时遭遇网络读取超时 触发未决对账流程,查询当前房间钥匙列表,避免重复发码
21 Idempotent Duplicate Grant 连续快速点击 5 次“下发权限” 本地幂等生效,仅派发 1 次 DMS 请求,无重复钥匙生成
22 Accommodation Transfer 学员换房(旧房 A -> 新房 B) 验证“先发新房 B,确认成功后再撤销旧房 A”的时序与失败补偿

3. 关键专项验证测试设计细节

3.1 Token 并发竞争专项测试设计 (Token Concurrency Test)

// 测试伪代码设计示意 (后续 R.3B 落地至 src/test/java)
@Test
public void testConcurrentLoginDeduplication() throws Exception {
    int threadCount = 20;
    CountDownLatch startLatch = new CountDownLatch(1);
    CountDownLatch doneLatch = new CountDownLatch(threadCount);
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);

    // 清空当前 Token 缓存
    dmsTokenManager.invalidate();

    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        executor.submit(() -> {
            try {
                startLatch.await(); // 确保 20 个线程在瞬间同时并发冲击
                String token = dmsTokenManager.getToken();
                assertThat(token).isNotBlank();
            } finally {
                doneLatch.countDown();
            }
        });
    }

    startLatch.countDown(); // 发令枪响
    doneLatch.await(10, TimeUnit.SECONDS);

    // 严苛断言:Mock 服务端的登录接口在整个并发过程中被调用的次数必须精确为 1!
    wireMockServer.verify(1, postRequestedFor(urlEqualTo("/public/rest/third-party-app/token/get")));
}

3.2 异步状态生命周期防抢跑断言 (Async Anti-Premature Test)

  • 断言目标:杜绝将 HTTP 200 直接视为下发成功。
  • 验证步骤:
    1. 调用 doorAccessGateway.grantAccess(...)。
    2. 立即检查数据库中的 train_dorm_auth 记录:
      • 断言 auth_status == ISSUING(下发中)。
      • 断言绝不能等于 ACTIVE。
    3. 执行一次调度轮询(此时 Mock 返回 operationStatus = undone):
      • 断言 auth_status 依然维持在 ISSUING。
    4. 执行第二次调度轮询(此时 Mock 返回 operationStatus = success):
      • 断言 auth_status 顺利跃迁为 ACTIVE。

4. 生产环境接入前联调沙箱要求 (DMS_SANDBOX_REQUIREMENTS)

在未来正式将 RailwaySystem 部署到沈阳房建公寓段并对接真实门锁前,必须向 DMS 供应商及公寓设备管理方书面申请独立测试沙箱环境。

4.1 核心沙箱准入条件

  1. 独立测试租户:必须提供专属的测试用 appid、appsecret 及 projectId,严禁与正在运行的既有公寓楼共用租户。
  2. 物理实验台测试锁具:
    • 必须在实验台/机房单独架设 至少 1 台测试网关 + 2 把独立挂载的测试智能门锁。
    • 严禁直接使用学员已经实际入住的宿舍门锁进行研发调试!
  3. 测试数据隔离:
    • 在 DMS 中建立虚拟楼栋(如“联调测试楼”),配置测试房间(如“9901室”、“9902室”)。
  4. 技术支撑配合:
    • 供应商提供联调期间的技术接口人,并确认正式环境网络是否具备固定公网 IP 白名单或专网通道。

5. Wave 1 Implementation Result (Wave 1 implemented)

  • 阶段状态:Wave 1 implemented。
  • 新增自动化测试清单:
    1. ExternalResourceMappingServiceTest.java (10 项测试,涵盖 A 到 I 全部场景及 A2 跨资源类型同 ID 合法共存场景)。
    2. ExternalOperationServiceTest.java (12 项测试,涵盖 A 到 J 全部场景、K 场景 REVOKE 成功达成 SUCCESS 终态与 L 场景非法 REVOKED 操作状态抛错校验)。
    3. ExternalResourceOperationMigrationContractTest.java (7 项静态契约测试:表名、外键、局部唯一索引、幂等键索引、无破坏性语句、无敏感字段、多字段组合联合唯一性校验)。
  • 全量测试指标:
    • 基线测试数:174 项。
    • 新增测试数:29 项(10 + 12 + 7)。
    • 当前测试总数:203 项(ruoyi-train: 175 项,ruoyi-admin: 28 项),Failures = 0, Errors = 0, Skipped = 0。
    • Maven clean test 与 clean package 顺利构建成功。
  • 迁移验证与准入标记:
    • 008_RUNTIME_FIRST_RUN = NOT_EXECUTED
    • 008_RUNTIME_SECOND_RUN = NOT_EXECUTED
    • 008_CONTRACT_TEST = PASS
    • RUNTIME_MIGRATION_GATE_BEFORE_PRODUCTION = REQUIRED
    • 明确声明:008 迁移脚本已通过静态语法与结构契约测试(Contract Test PASS),未在实际生产库或非隔离库执行;在投产前必须在隔离 Kingbase 实例执行双跑准入门禁。

6. Wave 2 Implementation Result (Wave 2 implemented against Mock DMS only)

  • 阶段状态:Wave 2 implemented against Mock DMS only。
  • 新增自动化测试清单 (26 项):
    1. DmsTokenManagerTest.java (4 项):
      • testTokenConcurrency_SingleFlightLogin (20 线程并发获取 Token,单飞登录仅 1 次,所有线程获取相同 Token)。
      • testTokenRefresh_SingleFlightRefresh (推进时间至提前刷新窗口,20 线程并发单飞刷新,旧 Token 废弃)。
      • testSuccessfulApiExtendsLocalTtl (成功调用 API 触发滑动延展本地有效期限)。
      • testAuthFailureRecovery_NoLoginStorm (401 集中失效自愈,无并发 login storm)。
    2. DmsHttpClientTest.java (3 项):
      • testMutationAmbiguity_NoAutoRetryOnTimeout (写操作读取超时坚决不自动重试,passwordCreatePostCounter = 1)。
      • testTokenTransport_CookieHeader (验证请求注入 Cookie: token=...,严禁 Bearer)。
      • testSensitiveDataRedaction (密码明文、Token、Secret 全局脱敏断言)。
    3. DmsLocationAdapterTest.java (1 项):
      • testLocationLookup_FullHierarchy (建筑、楼层、房间完整层级查询与 placeId 解析)。
    4. DmsDoorLockAdapterTest.java (2 项):
      • testZeroLock_ReturnsEmptyList (0 把锁场景正常返回空列表,非 NPE,非假锁)。
      • testMultiLock_ReturnsAllLocks (多把锁场景完整返回全部 3 把门锁)。
    5. DmsPasswordAdapterTest.java (4 项):
      • testCreateOnlinePassword_Success (正常下发 6 位限时密码,获得 keyId 与 operationId)。
      • testCreateOnlinePassword_ValidRanges (支持 4~8 位范围内的合法密码)。
      • testCreateOnlinePassword_InvalidFormatsRejected (非法格式参数拦截)。
      • testDeleteOnlinePassword_Success (删除在线密码成功返回 operationId)。
    6. DmsOperationStatusAdapterTest.java (4 项):
      • testQueryOperationStatus_FromMock (查询门锁操作状态)。
      • testStatusMapper_AllKnownTransitions (success->SUCCESS, undone->PENDING, failed->FAILED, timeout->TIMEOUT)。
      • testStatusMapper_UnknownStatusNeverSuccess (未知状态映射为 UNKNOWN,绝非 SUCCESS)。
      • testStatusMapper_TerminalStatusIdentification (终态识别判定)。
    7. DmsOperationPollerTest.java (6 项):
      • testSafeDefaults_DisabledPollerDoesNothing (安全默认:enabled=false 绝不执行轮询)。
      • testPollFlow_ReachesSuccess (轮询流转到 SUCCESS 终态)。
      • testPollFlow_ReachesFailed (轮询流转到 FAILED 终态)。
      • testPollFlow_ReachesTimeout (轮询流转到 TIMEOUT 终态)。
      • testPollFlow_PendingUndoneRetained (设备 undone 保持 PENDING 并延展时间)。
      • testTerminalStateProtection_NeverRewritten (终态记录不可篡改)。
    8. DmsAsyncLifecycleAndSecurityTest.java (2 项):
      • testAcceptedNotEqualsSuccess_LifecycleVerification (核心验证:HTTP 200 仅为 ACCEPTED,轮询成功后才为 SUCCESS)。
      • testCredentialDataLeak_ZeroPlaintextStorage (反射断言持久化实体绝无密码明文属性)。
  • 全量测试指标:
    • 基线测试数:203 项。
    • 新增测试数:26 项。
    • 当前测试总数:229 项(ruoyi-train: 201 项,ruoyi-admin: 28 项),Failures = 0, Errors = 0, Skipped = 0。
    • Maven clean test 与 clean package 顺利构建成功。
  • 环境纪律与迁移标记:
    • LIVE_DMS_REQUEST_COUNT = 0
    • 008_RUNTIME_FIRST_RUN = NOT_EXECUTED,008_RUNTIME_SECOND_RUN = NOT_EXECUTED
    • RUNTIME_MIGRATION_GATE_BEFORE_PRODUCTION = REQUIRED

6. Wave 3A Implementation Result (Wave 3A implemented against Mock DMS only)

  • 阶段状态:Wave 3A Access Authorization Orchestration Dry-Run implemented against Mock DMS only。
  • 新增测试用例清单 (共计新增 18 项,全量总计 251 项):
    1. DormAuthorizationOrchestrationMigrationContractTest.java (4 项):
      • testMigrationFileExistsAndNamedCorrectly (009 脚本命名与唯一编号校验)。
      • testIdempotency_AlterTableAddColumnIfNotExists (ALTER TABLE ADD COLUMN IF NOT EXISTS 幂等静态断言)。
      • testSafety_NoPlaintextSecretColumns (静态审计脚本绝无 password/secret 明文存储列)。
      • testSafety_NoDestructiveDdlOrDml (静态审计脚本绝无 DROP/TRUNCATE 等破坏性语句)。
    2. AccessAuthorizationOrchestrationTest.java (9 项):
      • testScenarioA_AccommodationFirstThenReportConfirm (先分配宿舍,后报到确认:报到确认前 WAITING,报到确认后 GRANT,Poller 确认后推进 ACTIVE)。
      • testScenarioB_ReportConfirmFirstThenAccommodation (先报到确认,后分配宿舍:初次对账 WAITING,分房后 GRANT,Poller 确认后推进 ACTIVE)。
      • testReconciliationIdempotency_NoDuplicateOperations (ACTIVE 状态下重复触发 5 次对账,无新增授权、无重复发码)。
      • testGrantFailureScenario_RetryGeneratesNewOperation (设备执行 FAILED,状态置为 ERROR,重试对账安全创建全新操作流水,旧 FAILED 留存)。
      • testRevokeLifecycle_OnEnrollmentTermination (退训/结训触发主动撤权,下发成功先为 REVOKING,Poller 确认后成为 REVOKED)。
      • testTransfer_GrantNewThenRevokeOld (调房安全时序:新房 Grant 成功且 ACTIVE 后,才发起旧房 Revoke)。
      • testTransferFailure_PreservesOldRoomAccess (新房 Grant 失败时,旧房授权严格保持 ACTIVE,杜绝学员无门可进)。
      • testLockSelectionPolicy_PrimaryLockOnly (Least Privilege:0 主锁阻断、1 主锁放行、2 主锁配置错误阻断、次锁不自动发码)。
      • testStaleOperationProtection_NeverOverwritesNewState (防迟到覆盖保护:旧操作迟到结果绝不覆盖已推进的新授权状态)。
    3. BusinessTransactionIndependenceTest.java (5 项):
      • testSecurePasswordGenerator (验证 SecureRandom 强随机、6 位数字生成,杜绝弱密码)。
      • testSensitiveDataScans_ZeroPlaintextPasswordPersistence (实体字段、toString、Operation 流水敏感数据全要素防泄露扫描)。
      • testReportConfirmExternalFailureRollback_IsNo (报到业务事务独立性:DMS 崩溃超时时报到确认主流程成功,REPORT_CONFIRM_EXTERNAL_FAILURE_ROLLBACK = NO)。
      • testAccommodationCheckout_ExternalRevokeFailureDoesNotRollback (退宿业务事务独立性:DMS 撤权失败不影响退宿完成)。
      • testPlanComplete_ExternalRevokeFailureDoesNotRollback (结训业务事务独立性:结训归档在 DMS 失败下仍成功提交)。
  • 全量测试指标:
    • 旧测试基线:233 项。
    • 新增测试数:18 项。
    • 当前测试总数:251 项(ruoyi-train: 219 项,ruoyi-admin: 32 项),Failures = 0, Errors = 0, Skipped = 0。
    • Maven clean test 与 clean package 全部成功。
  • 环境与安全纪律:
    • LIVE_DMS_REQUEST_COUNT = 0(全量测试连接 MockDmsServer,真实 DMS 调用严格为 0)。
    • FRONTEND_MODIFIED = 0,CONTROLLER_COUNT = 0。
    • 008_RUNTIME_FIRST_RUN = NOT_EXECUTED,008_RUNTIME_SECOND_RUN = NOT_EXECUTED。
    • 009_RUNTIME_FIRST_RUN = NOT_EXECUTED,009_RUNTIME_SECOND_RUN = NOT_EXECUTED。
    • RUNTIME_MIGRATION_GATE_BEFORE_PRODUCTION = REQUIRED。