📚 课程目录第4章测试需求分析

4. 测试需求分析

好，咱们进入第四章。前面三章我们把硬件、系统、网络都搞定了，现在这台工控机已经能跑能联网了。但说实话，这离「能干活」还差得远。

你想想看，座舱测试最烦人的是什么？是你要反复在工控机和开发机之间来回跑。改个脚本要插U盘，看个日志要蹲在机器前面，版本管理全靠「_final_真的不改了.zip」——这哪行？

所以这一章，我们把基础开发环境配齐。说白了，就是让你能远程干活、版本可控、脚本能跑。我在项目里见过太多人卡在这些基础配置上，一卡就是半天，不值当。

  本章核心目标： 搭建一个可远程开发、可版本追溯、可脚本执行的座舱测试基础环境。四个组件缺一不可。

4.1 SSH 服务：远程登录的基石

SSH 这东西，做测试的几乎天天用。但很多人只是「会用」，没想过怎么配才安全、才顺手。

我个人习惯，装完系统第一件事就是开 SSH。为什么？因为我不想一直蹲在工控机前面。把机器往机柜里一塞，后面所有操作都在笔记本上完成，这才是正经开发姿势。

4.1.1 安装与启动

Ubuntu 22.04 默认没装 SSH 服务端，需要手动来。命令很简单：

# 更新包索引
sudo apt update

# 安装 OpenSSH 服务端
sudo apt install openssh-server -y

# 检查服务状态
sudo systemctl status ssh

# 如果没启动，手动启动并设置开机自启
sudo systemctl start ssh
sudo systemctl enable ssh

装完之后，在笔记本上试一下能不能连：

ssh username@工控机IP

能连上就对了。连不上？八成是防火墙没放行，或者 IP 配错了。

小技巧： 我习惯在工控机上把 SSH 的端口从 22 改成别的，比如 2222。虽然麻烦一点，但能挡住大部分扫描脚本。改端口在 /etc/ssh/sshd_config 里改 Port 字段，改完记得重启服务。

4.1.2 密钥登录配置

密码登录虽然方便，但每次都要输密码，而且安全性一般。我建议你配密钥登录，一劳永逸。

# 在笔记本上生成密钥对（如果还没有）
ssh-keygen -t ed25519 -C "your_email@example.com"

# 把公钥传到工控机
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_ed25519.pub username@工控机IP

# 测试免密登录
ssh username@工控机IP

配好之后，再改一下 SSH 配置文件，禁用密码登录：

sudo vim /etc/ssh/sshd_config

# 找到下面两行，改成这样
PasswordAuthentication no
PubkeyAuthentication yes

# 重启服务
sudo systemctl restart ssh

注意： 改 PasswordAuthentication no 之前，一定要确保密钥登录已经能用了。我曾经有一次手快，先改了配置，结果密钥没传上去，自己把自己锁在外面了……最后只能接显示器键盘去改回来，尴尬得很。

4.2 VNC 远程桌面：图形化操作的救星

SSH 虽然好，但有些场景还是得看桌面。比如调试 HMI 界面、操作一些图形化工具，光靠命令行搞不定。

VNC 的方案很多，我推荐用 TigerVNC，轻量、稳定，在座舱测试场景里够用了。

4.2.1 安装 TigerVNC

sudo apt install tigervnc-standalone-server tigervnc-common -y

4.2.2 配置 VNC 用户

每个用户需要单独配置 VNC。先设置密码：

vncpasswd
# 输入两次密码，会生成 ~/.vnc/passwd 文件

然后创建启动配置文件 ~/.vnc/xstartup：

#!/bin/sh
unset SESSION_MANAGER
unset DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
export XDG_CURRENT_DESKTOP=ubuntu:GNOME
export GNOME_SHELL_SESSION_MODE=ubuntu
exec /usr/bin/gnome-session

给执行权限：

chmod +x ~/.vnc/xstartup

4.2.3 启动 VNC 服务

# 启动 :1 号显示器
vncserver :1 -geometry 1920x1080 -depth 24

# 查看已启动的 VNC 会话
vncserver -list

在笔记本上用 VNC Viewer 连接 工控机IP:5901，就能看到桌面了。

避坑指南： 如果连上之后是灰屏或者黑屏，大概率是 xstartup 文件的问题。我遇到过 GNOME 和 VNC 不兼容的情况，后来换成 xface4 桌面环境就好了。轻量级桌面在远程场景下反而更稳定。

4.3 Git 版本控制：代码的后悔药

做座舱测试，脚本会越写越多。没有版本控制，改坏了只能拍大腿。Git 这东西，我建议你从一开始就用起来，别等到代码乱成一锅粥再后悔。

4.3.1 安装与基础配置

sudo apt install git -y

# 配置用户信息（提交代码时会用到）
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@example.com"

# 推荐配置：换行符处理
git config --global core.autocrlf input

# 推荐配置：中文显示不乱码
git config --global core.quotepath false

4.3.2 创建测试脚本仓库

我习惯在工控机上建一个本地仓库，所有测试脚本都放里面：

mkdir ~/test_scripts
cd ~/test_scripts
git init

# 创建第一个测试脚本
echo 'print("Hello, Cockpit Test!")' > hello_test.py
git add hello_test.py
git commit -m "初始化测试脚本仓库"

4.3.3 远程仓库配置（可选但推荐）

如果团队有 GitLab 或 GitHub，建议把仓库推到远程，方便多人协作：

git remote add origin git@your-git-server:username/test_scripts.git
git push -u origin main

注意： 座舱测试脚本里可能会包含车辆 VIN 号、测试账号等敏感信息。提交之前记得检查 .gitignore 文件，把配置文件、日志文件、密码文件都排除掉。我见过有人把数据库密码直接提交到 Git 仓库的……那场面，相当尴尬。

4.4 Python3 环境：测试脚本的发动机

座舱测试，Python 是主力语言。Ubuntu 22.04 自带 Python3，但版本可能不是最新的，而且缺少很多测试需要的库。

4.4.1 确认 Python3 版本

python3 --version
# 输出类似：Python 3.10.12

3.10 版本够用了。如果项目要求更高版本，可以用 deadsnakes PPA 安装：

sudo add-apt-repository ppa:deadsnakes/ppa
sudo apt update
sudo apt install python3.11 -y

4.4.2 安装 pip 和虚拟环境

sudo apt install python3-pip python3-venv -y

# 升级 pip
pip3 install --upgrade pip

4.4.3 创建测试专用虚拟环境

我强烈建议每个项目用独立的虚拟环境，避免包冲突：

# 创建虚拟环境
python3 -m venv ~/venvs/cockpit_test

# 激活环境
source ~/venvs/cockpit_test/bin/activate

# 安装常用测试库
pip install pytest
pip install requests
pip install pyserial
pip install python-can

# 退出环境
deactivate

我的习惯： 在 ~/.bashrc 里加一个别名，快速激活虚拟环境：

echo 'alias ctenv="source ~/venvs/cockpit_test/bin/activate"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

以后只要输入 ctenv 就能进入测试环境，省事。

4.5 环境验证：确保一切就绪

配完之后，我建议你跑一个快速验证脚本，确保所有组件都能正常工作：

#!/bin/bash
# 环境验证脚本

echo "=== SSH 服务检查 ==="
sudo systemctl is-active ssh && echo "SSH: OK" || echo "SSH: FAIL"

echo "=== VNC 服务检查 ==="
vncserver -list 2>/dev/null | grep -q ":" && echo "VNC: OK" || echo "VNC: FAIL"

echo "=== Git 检查 ==="
git --version && echo "Git: OK" || echo "Git: FAIL"

echo "=== Python3 检查 ==="
python3 --version && echo "Python3: OK" || echo "Python3: FAIL"

echo "=== 虚拟环境检查 ==="
source ~/venvs/cockpit_test/bin/activate && python3 -c "import pytest; print('pytest:', pytest.__version__)" && deactivate && echo "VENV: OK" || echo "VENV: FAIL"

全部通过？恭喜，你的基础开发环境已经搭好了。后面写脚本、跑测试、远程调试，都会顺畅很多。

  总结一下： 这一章我们配了四个东西——SSH 让你能远程登录，VNC 让你能看桌面，Git 让你代码不乱，Python3 让你能跑脚本。这四个是座舱测试开发的「基础设施」，就像盖楼要打地基一样，别偷懒，一步步配好。