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登机牌打印拦截系统测试用例文档（v3.2）

1. 文档概述

测试目标：全面验证 AirlinePrintService 服务与 AirlinePrinterMonitor 客户端在新帧逻辑、多触发标识、输出封装、配置校验等功能下的正确性、稳定性及兼容性。
核心特性：
- 接收端按 $ 切分完整数据帧（EndMarker 可配）。
- StringMessageProcessor 支持多触发标识（逗号分隔）、前缀正则校验、多规则处理、内容长度补齐。
- SerialPortForwarder 轮询读取源串口，自动提取帧，处理后在写入打印机前智能添加 STX/ETX 输出封装（可配，防重复）。
- 服务启动时严格校验所有必填配置项，防止因配置缺失导致运行时异常。
- WPF 客户端实时日志、连接状态、单实例检测。
数据流向：

测试环境：
操作系统：Windows 7 / 10 / 11
虚拟串口：VSPD 创建的 COM4 ↔ COM5 对
目标打印机端口：COM1（可接真实打印机或留空）
模拟工具：串口调试助手连接 COM4
配置：appsettings.json 中 SourcePort = COM5, TargetPort = COM1

2. 帧接收与切分测试

TC‑FR‑01 单个 `$` 结尾的帧正确提取

项目	内容
用例编号	TC‑FR‑01
测试目的	验证仅使用 `$` 作为结束标记时，轮询线程能从串口数据流中提取完整帧。
前置条件	1. `SerialPort` 配置：`EndMarker = "$"`, `StartMarker = ""` 2. 服务已启动，源端口 `COM5` 已打开 3. 虚拟串口对 COM4 ↔ COM5 已创建 4. 串口调试助手连接 COM4
测试步骤	从 COM4 发送字符串：`CP#1C01#01V#05Hello#$`
预期结果	1. 服务日志输出“本轮提取到 1 个完整帧” 2. 帧队列收到完整数据 `CP#1C01#01V#05Hello#$` 3. 后续 `StringMessageProcessor` 正常接收该帧（若满足触发标识）

TC‑FR‑02 连续两帧按 `$` 分离

项目	内容
用例编号	TC‑FR‑02
测试目的	当多个帧合并为一个数据块到达时，系统能根据 `$` 正确切分为多个帧。
前置条件	同 TC‑FR‑01
测试步骤	从 COM4 一次性发送：`CP#1#A#$CP#2#B#$`
预期结果	1. 服务日志显示“本轮提取到 2 个完整帧” 2. 第一帧内容为 `CP#1#A#$`，第二帧内容为 `CP#2#B#$` 3. 两帧分别独立进入 `ProcessSingle` 处理

TC‑FR‑03 无 `$` 结尾时不提取，看门狗超时后重置

项目	内容
用例编号	TC‑FR‑03
测试目的	当收到不完整帧（缺失结束标记）时，数据应保留在缓冲区不处理；若长时间无后续数据，看门狗应触发串口重置。
前置条件	同 TC‑FR‑01，且看门狗超时时间设置为 30 秒
测试步骤	1. 从 COM4 发送 `CP#1#A#`（故意不带 `$`） 2. 在 35 秒内不再发送任何数据
预期结果	1. 第一条数据保存在帧缓冲区，不进入处理流程 2. 约 30 秒后，服务日志输出“看门狗超时…准备重启串口” 3. 串口被重置，缓冲区清空，服务恢复等待状态

TC‑FR‑04 起始标记为空，直接从缓冲区头部查找 `$`

项目	内容
用例编号	TC‑FR‑04
测试目的	验证当 `StartMarker` 配置为空字符串时，系统直接从缓冲区起始位置查找结束标记来切帧。
前置条件	`SerialPort` 配置：`StartMarker = ""`, `EndMarker = "$"`
测试步骤	从 COM4 发送 `AABB$CCDD$`
预期结果	提取两帧：`AABB$` 和 `CCDD$`

TC‑FR‑05 结束标记为空时自动禁用帧检测

项目	内容
用例编号	TC‑FR‑05
测试目的	当 `EndMarker` 配置为空字符串时，系统应自动关闭帧检测，并将每次读取的数据块作为一帧处理。
前置条件	`SerialPort` 配置：`EndMarker = ""`（模拟误配置）
测试步骤	从 COM4 发送任意数据 `CP#1#`
预期结果	1. 日志显示帧检测已禁用 2. 数据块直接入队并作为一帧处理

3. 协议处理模块测试 (`StringMessageProcessor`)

3.1 触发标识匹配（支持多标识）

TC‑TR‑01 单个触发标识匹配成功

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑01
测试目的	配置单个触发标识 `#088L` 时，仅包含该独立字段的数据帧会触发规则处理。
前置条件	`TriggerIdentifier = "#088L"`，配置有至少一条规则（例如替换 #05）
测试步骤	从 COM4 发送帧 `CP#1C01#01V#088L#Hello#$`
预期结果	1. 日志输出“找到触发标识字段 #088L” 2. 数据按配置的规则被修改

TC‑TR‑02 内容中的子串不触发（严格字段匹配）

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑02
测试目的	验证触发标识必须作为独立的 `#xxx` 字段存在，内容中的相同字符不会误触发。
前置条件	同 TC‑TR‑01
测试步骤	从 COM4 发送帧 `CP#1C01#01V#05Test088L#$`
预期结果	1. 日志输出“未找到任何触发标识字段 (#088L)” 2. 数据原样转发，不被修改

TC‑TR‑03 多个触发标识匹配第一个

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑03
测试目的	逗号分隔的多个标识中，数据包含第一个标识即可触发处理。
前置条件	`TriggerIdentifier = "#088L,#089L"`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#088L#Data#$`
预期结果	日志“找到触发标识字段 #088L”，规则被执行

TC‑TR‑04 多个触发标识匹配第二个

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑04
测试目的	数据包含列表中第二个标识也应被识别。
前置条件	同 TC‑TR‑03
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#089L#Data#$`
预期结果	日志“找到触发标识字段 #089L”，规则被执行

TC‑TR‑05 所有标识均不匹配时原样转发

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑05
测试目的	数据中不包含任何配置的触发标识时，数据应当原封不动地输出。
前置条件	同 TC‑TR‑03
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Other#$`
预期结果	1. 日志“未找到任何触发标识字段 (#088L,#089L)” 2. 处理后数据与原始数据完全一致

TC‑TR‑06 标识列表中包含空格可正确解析

项目	内容
用例编号	TC‑TR‑06
测试目的	配置中的空格应被忽略，例如 `#088L , #089L` 能正确匹配。
前置条件	`TriggerIdentifier = "#088L , #089L"`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#089L#Test#$`
预期结果	匹配成功，日志输出“找到触发标识字段 #089L”

3.2 替换与插入规则

TC‑RPI‑01 目标字段存在，替换内容

项目	内容
用例编号	TC‑RPI‑01
测试目的	当数据中已存在目标标识符时，应将其后的内容替换为自定义内容。
前置条件	规则：`TargetIdentifier = "#05"`, `CustomContent = "WANG"`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Zhang#$`
预期结果	1. 处理后数据为 `CP#1C01#01V#05WANG#$` 2. 日志记录“已替换 #05 后的内容为：WANG”

TC‑RPI‑02 目标字段不存在，在合适位置插入

项目	内容
用例编号	TC‑RPI‑02
测试目的	目标标识符不在数据中时，应在小于该标识符的最大字段之后插入新字段。
前置条件	规则：`TargetIdentifier = "#23"`, `CustomContent = "VIP"`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Zhang#07Li#$`
预期结果	1. 在 `<#23` 的最大标识符 `#07` 之后插入 `#23VIP` 2. 处理结果类似 `CP#1C01#01V#05Zhang#07Li#23VIP#$`

TC‑RPI‑03 多规则顺序执行

项目	内容
用例编号	TC‑RPI‑03
测试目的	配置多条规则时，它们应按顺序依次对数据进行修改。
前置条件	规则1：替换 `#05` 为 `A` 规则2：插入 `#99` 内容 `Tail`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Old#07Old#$`
预期结果	1. 先替换 `#05` 为 `A` 2. 再在合适位置插入 `#99Tail` 3. 最终数据包含两处修改

3.3 内容长度补齐

TC‑PAD‑01 内容不足时补空格

项目	内容
用例编号	TC‑PAD‑01
测试目的	当规则配置了 `ContentLength` 且实际内容较短时，尾部补空格至指定长度。
前置条件	规则：`TargetIdentifier = "#05"`, `CustomContent = "Hi"`, `ContentLength = 10`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Test#$`
预期结果	1. 替换后字段为 `#05Hi #`（8 个空格） 2. 日志显示最终内容长度为 10

TC‑PAD‑02 内容长度已满足或不需补齐

项目	内容
用例编号	TC‑PAD‑02
测试目的	当自定义内容长度 ≥ 配置长度或 `ContentLength` ≤ 0 时，不进行补齐。
前置条件	规则：`TargetIdentifier = "#05"`, `CustomContent = "Hello"`, `ContentLength = 2`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05A#$`
预期结果	输出 `#05Hello`，无多余空格

3.4 前缀校验（可配置正则）

TC‑PFX‑01 匹配前缀时校验通过

项目	内容
用例编号	TC‑PFX‑01
测试目的	数据与 `PrefixPattern` 正则匹配时，记录通过日志并继续处理。
前置条件	`PrefixPattern = "^[1-3]?CP#[^#]+#[^#]+#[^#]+#"`
测试步骤	从 COM4 发送 `2CP#1C01#01V#05Test#$`
预期结果	日志输出“前缀校验通过”

TC‑PFX‑02 不匹配前缀时警告但继续

项目	内容
用例编号	TC‑PFX‑02
测试目的	数据不符合前缀时只记录警告，不影响后续流程。
前置条件	同 TC‑PFX‑01
测试步骤	从 COM4 发送 `WRONG#1C01#01V#05#$`
预期结果	1. 日志警告“数据格式不符合配置前缀…” 2. 如果满足触发标识，仍会执行规则处理

3.5 日志按项输出

TC‑LOG‑01 处理前后输出完整数据项

项目	内容
用例编号	TC‑LOG‑01
测试目的	确保按 `#` 分割后的各项能完整打印到日志，便于人工核对。
前置条件	配置替换规则 `#05→WANG`
测试步骤	从 COM4 发送 `CP#1C01#01V#05Zhang#07Li#$`
预期结果	日志包含类似： `原始数据项(4项): CP#; 1C01#; 01V#; 05Zhang#; 07Li#$` `处理后数据项(4项): CP#; 1C01#; 01V#; 05WANG#; 07Li#$`

4. 输出帧封装测试（防重复）

TC‑WRP‑01 写入打印机前自动添加 STX/ETX

项目	内容
用例编号	TC‑WRP‑01
测试目的	启用输出帧封装后，所有发往打印机的数据都应自动加上配置的帧头帧尾。
前置条件	`EnableOutputFrameWrapping = true`, `OutputStartMarker = "\u0002"`, `OutputEndMarker = "\u0003\u0010"`
测试步骤	处理一帧数据（如 `CP#1#A#$`），观察目标端口 COM1 的实际输出字节
预期结果	COM1 收到的数据为 `\u0002CP#1#A#$\u0003\u0010`，日志显示“添加输出帧头”“添加输出帧尾”

TC‑WRP‑02 已含标记时不重复添加

项目	内容
用例编号	TC‑WRP‑02
测试目的	智能检测：若待发送数据已包含 STX 和 ETX，则直接发送，避免重复封装。
前置条件	同 TC‑WRP‑01，但模拟数据本身已经带有控制字符（极少场景）
测试步骤	通过某种方式让处理器输出 `\u0002CP#1#A#$\u0003\u0010` 字符串
预期结果	日志输出“数据已包含输出帧头/帧尾，无需重复封装”，实际发送字节与处理器输出一致

TC‑WRP‑03 禁用输出封装时数据原样写入

项目	内容
用例编号	TC‑WRP‑03
测试目的	当 `EnableOutputFrameWrapping = false` 时，不添加任何控制字符。
前置条件	`EnableOutputFrameWrapping = false`
测试步骤	发送任意数据
预期结果	写入 COM1 的数据与 `StringMessageProcessor` 返回的字符串编码后完全一致

5. 串口通信与容错测试

TC‑COM‑01 高频连续数据无丢失

项目	内容
用例编号	TC‑COM‑01
测试目的	验证系统在较高频率数据流下的稳定性与吞吐能力。
前置条件	服务正常运行，轮询间隔 50ms
测试步骤	从 COM4 以 50ms 间隔连续发送 50 帧不同内容的数据
预期结果	所有帧均被完整提取和处理，日志中无错误或丢失，看门狗未被触发

TC‑COM‑02 源串口打开失败重试（Polly）

项目	内容
用例编号	TC‑COM‑02
测试目的	当 COM5 被占用或不存在时，打开操作应自动重试，最终失败则停止服务。
前置条件	启动服务前用其他工具占用 COM5
测试步骤	启动服务
预期结果	1. 日志显示三次“打开串口重试”，每次间隔 2 秒 2. 三次失败后服务停止，若以 Windows 服务安装则 SCM 会自动重启服务

TC‑COM‑03 写入目标失败重试与日志记录

项目	内容
用例编号	TC‑COM‑03
测试目的	写入 COM1 失败时自动进行两次重试，同时记录警告日志，不影响后续数据处理。
前置条件	运行中通过 VSPD 移除或占用 COM1
测试步骤	发送一帧数据
预期结果	1. 日志显示“写入目标串口重试 1/2”“写入目标串口重试 2/2” 2. 重试失败后记录错误，服务未崩溃 3. 后续恢复 COM1 后，数据又能正常发送

TC‑COM‑04 看门狗超时自动重置串口

项目	内容
用例编号	TC‑COM‑04
测试目的	超过配置时间无数据接收时，看门狗应触发串口重启，恢复监听能力。
前置条件	服务正常运行，看门狗超时 30 秒
测试步骤	停止从 COM4 发送数据 35 秒，然后恢复发送
预期结果	1. 约 30 秒后日志输出“看门狗超时…准备重启串口” 2. 串口被重置并重新打开 3. 之后发送的数据可正常接收和处理

6. WPF 监控客户端测试

TC‑CL‑01 服务未启动时客户端友好提示

项目	内容
用例编号	TC‑CL‑01
测试目的	确保监控程序在服务不可用时不崩溃，并给出明确提示。
前置条件	Windows 服务未运行
测试步骤	启动 `AirlinePrinterMonitor.exe`
预期结果	界面显示“连接失败（服务可能未启动）”，状态栏红色，无异常弹窗

TC‑CL‑02 服务启动后手动重连成功

项目	内容
用例编号	TC‑CL‑02
测试目的	当服务就绪后，用户点击“重新连接”应能成功建立管道并接收实时日志。
前置条件	服务已启动，命名管道打开
测试步骤	点击客户端“重新连接”按钮
预期结果	1. 连接状态变为“已连接”，颜色变绿 2. 日志区开始滚动显示服务端推送的日志

TC‑CL‑03 日志级别颜色区分

项目	内容
用例编号	TC‑CL‑03
测试目的	不同级别的日志在客户端应以不同颜色显示。
前置条件	客户端已连接，服务端产生包含 Error/Warning/Info/Debug 的日志
测试步骤	观察客户端日志列表
预期结果	Error 行红色、Warning 行橙色、Information 行绿色、Debug 行灰色

TC‑CL‑04 单实例检测与窗口激活

项目	内容
用例编号	TC‑CL‑04
测试目的	确保同一时间只有一个客户端实例运行，重复启动时激活已有窗口。
前置条件	已有一个客户端窗口打开
测试步骤	再次双击运行 `AirlinePrinterMonitor.exe`
预期结果	1. 新进程退出 2. 原有窗口被置于前台并激活

7. 配置热更新测试

TC‑HOT‑01 修改规则内容后立即生效

项目	内容
用例编号	TC‑HOT‑01
测试目的	在不重启服务的情况下，修改配置文件中的自定义内容，下一条数据应使用新值。
前置条件	服务运行中，初始 `CustomContent` 为 "OLD"
测试步骤	1. 修改 `appsettings.json` 中某规则的 `CustomContent` 为 "NEW" 并保存 2. 从 COM4 发送一帧数据
预期结果	1. 日志输出“协议规则已热更新” 2. 处理后的数据包含新内容 "NEW"

TC‑HOT‑02 触发标识热更新

项目	内容
用例编号	TC‑HOT‑02
测试目的	运行时修改 `TriggerIdentifier`，只有包含新标识的数据才会被处理。
前置条件	初始 `TriggerIdentifier = "#088L"`
测试步骤	1. 修改为 `"#99"` 并保存 2. 分别发送包含 `#088L` 和 `#99` 的帧
预期结果	1. 包含 `#088L` 的帧原样转发 2. 包含 `#99` 的帧被规则修改

8. 配置校验测试（启动时）

TC‑VAL‑01 必填字段缺失时服务启动中止

项目	内容
用例编号	TC‑VAL‑01
测试目的	若 `appsettings.json` 中缺少关键配置（如 `SourcePort` 为空），服务应停止启动并记录错误。
前置条件	故意将 `SourcePort` 配置为空字符串
测试步骤	启动服务
预期结果	日志记录“[配置错误] SerialPort.SourcePort 不能为空”，服务启动失败

TC‑VAL‑02 非法正则表达式被检测

项目	内容
用例编号	TC‑VAL‑02
测试目的	若 `PrefixPattern` 是非法正则，应在启动时报告错误。
前置条件	配置 `PrefixPattern = "[invalid"`
测试步骤	启动服务
预期结果	日志记录配置错误，服务启动中止

TC‑VAL‑03 规则中目标标识符为空时报错

项目	内容
用例编号	TC‑VAL‑03
测试目的	规则必须指定 `TargetIdentifier`，否则启动失败。
前置条件	某条规则的 `TargetIdentifier` 为空
测试步骤	启动服务
预期结果	日志记录“MessageProcessing.Rules[0].TargetIdentifier 不能为空”，服务中止

文档版本：v3.2
最后更新：2026-05-20